Jigi - Käyttöohje. Jigi Ohjelman peruskäyttö. A&S Virtual Systems Oy Laivalahdenkatu 2b FIN Helsinki

Transkriptio

1 Jigi - Käyttöohje Ohjelman peruskäyttö Laivalahdenkatu 2b FIN Helsinki Business ID:

2 2 (19) Sisällysluettelo 1 Aloitus Ohjelman käynnistys Jigin perustoiminnot ja käyttöliittymä Yleinen komentopalkki Peruskomentopalkki Projektiselain Mallinnusnäkymä Ominaisuusikkuna Laskentamallin luonti , Sauvojen mallinnus Tukien lisäys Kuormien lisäys Statiikan laskenta ja tulokset Statiikan laskenta Sauva- ja tukikohtaiset statiikan tulokset Statiikan laskennan raportit Mitoitus Terässauvan mitoitus Betonisauvan mitoitus Puusauvan mitoitus Mitoitusraportit... 17

3 3 (19) 1 Aloitus 1.1 Ohjelman käynnistys Kun avaat ohjelman aukeaa Jigin oletusnäkymä. Mikäli käytössä on internet-yhteys, tulee näkyviin JigiBox. JigiBox on työkalu, jolla saamme käyttäjät paremmin pysymään ajan tasalla ohjelman kehityksestä. Sivulta saa ladattua myös viimeisen Jigin asennusversion, ohjeita tai laittaa palautetta meille. [1] Uuden laskentamallin luonti käynnistyy kohdasta Frame Structure [2] [2 ] [1] Kuva 1,, Jigin aloitusnäkymä Kuva 2,, Uuden laskentamallin aloitus

4 4 (19) 2. Jigin perustoiminnot ja käyttöliittymä ttymä Jigin perusnäkymä on jaettu viiteen osaan: Yleinen komentopalkki [1], Statiikkaperuskomentopalkki [2], Projektiselain [3], Mallinnusnäkymä [4] ja Ominaisuusikkuna [5]. Alla tarkempi kuvaus osiosta. [1] [2] [3] [4] [5] Kuva 3,, Jigin perusnäkymä 2.1 Yleinen komentopalkki Näkymän vasemmassa yläreunassa on Jigin yleinen komentopalkki [1]. Komentopalkkiin on sijoitettu perustoiminnot kuten mallin avaus (open), tallennus (save) ja lisenssointityökalut (license). 2.2 Statiikkakomentopalkki Yleisen komentopalkin alapuolella sijaitsee Jigin peruskomentopalkki [2]. Peruskomentopalkissa on kaikki mallin luontiin, muokkaukseen ja laskentaan liittyvät komennot: - Members, sauvojen lisäys - Support, tukien lisäys - Loads, kuormien lisäys - Analysis, mallin laskenta - Tools, mallin muokkauskomennot - View, näkymien luonti ja muokkaus

5 5 (19) 2.3 Projektiselain Näkymän vasemmassa yläreunassa on mallin projektiselain [3]. Projektiselaimeen listautuu kaikki Jigi malliin liittyvät asiat: näkymät malliin (Views), solmut (Nodes), sauvat (Members), kuormat (Loads) ja tuet (Supports). Kun lisäät sauvoja, kuormia tms. malliin, tulevat kaikki näkymiin projektiselaimeen. Sauvoja, tukia ja esim näkymiä voidaan valita ja aktivoida projektiselaimen kautta. Valinnan voi tehdä myös mallinnusnäkymässä. 2.4 Mallinnusnäkymä Mallinnusnäkymässä [4] luodaan haluttu laskentamalli. Mallinnusnäkymän vasemmasta yläreunasta [6] voidaan valita näkymässä esitettäviä asioita, esim sauvan nimi, solmun nimi, haluttu rasituskuvaaja jne. [6] Kuva 4,, Näkymässä esitettävien asioiden valinta 2.5 Ominaisuusikkuna Näkymän vasemmassa alareunassa on ominaisuusikkuna [5]. Ominaisuusikkunassa on näkyvissä valitun objektin ominaisuudet. Sieltä voi muuttaa esim. valitun näkymän tartuntapisteiden tiheyttä, sauvan kokoa, materiaalia, kuormien suuruutta ja suuntaa. Näkymä on objektikohtainen, eli esim. sauvalla ja tuella on näkyvissä erilaiset ominaisuudet. Kuva 5a, Terässauvan ominaisuudet Kuva 5b, Tuen ominaisuudet Ominaisuusikkuna on jaettu välilehtii,n joista voidaan määritellä valitun objektin ominaisuuksia. Esim sauvan ominaisuudet jaettu seuraaville välilehdille: - Properties, yleiset ominaisuudet, (esim. materiaali, profiilin tyyppi ja nimi sekä vapautukset) - Statics, välilehdellä esitetään statiikan tuloksia sauvalle - Stability, nurjahdusparametrien määrittely - Lat.Buckling Buckling, kiepahdusparametrien määrittely - Design, sauvan mitoitustulosten tarkastelu - Parameters, sauvan lisäparametrien määrittely

6 6 (19) 3. Laskentamallin luonti 3.1, Sauvojen mallinnus Jigin oletusnäkymä avautuu oletuksena X-Z tasossa, eli tasokehän luontinäkymässä. Jigin laskentamallia käsitellään kuitenkin koko ajan 3D rakenteena. Mallin luonnin helpottamiseksi käytettäessä tasonäkymää, lisättävät sauvat tulevat aina aktiiviseen tasoon, eli sauvalle ei tarvitse määritellä syvyyssuuntaista koordinaattia. Aloita sauvan lisäys valitsemalla Member Vaihtoehtoina on terässauva Steel member, teräsbetonisauva Concrete member tai puusauva Timber member. Voit luoda laskentamallin myös hyödyntämällä Dxf Dxf-Import Import toimintoa. Kuva 6,, sauvatyypin valinta Lisää sauva tämän jälkeen näyttämällä mallinnusnäkymässä sauvan alku- ja loppupiste. Sauvan piirto jatkuu oletuksena viimeiseksi lisätystä pisteestä. Sauvan piirto katkeaa joko klikkaamalla hiiren oikealla ja valitsemalla done done tai Esc näppäimellä. Kuva 7,, Sauvan lisäys Voit lisätä sauvan myös näyttämällä alkupisteen ja määrittelemällä loppupisteen mitoilla x,y ja z suunnassa. Klikkaa tällöin hiiren oikeaa näppäintä ja valitse coordinates coordinates. Syötä avautuvaan näkymään halutut mitat. Kuva 8,, Sauvan loppupään sijainnin määrittely koordinaateilla

7 7 (19) Kuva 9,, Luotu laskentamalli 3D näkymässä 3.2 Tukien lisäys Tuen lisäys käynnistyy kohdasta Support Supports Valiltse komento ja klikkaa solmupistettä jonne tuen haluat lisätä. Oletuksena tuki on jäykkä, jolta on estetty sekä siirtymät että kiertymät. Voit jo tukipistettä lisättäessä määritellä haluttuja vapautuksia. Tuen lisäyksen jälkeen vapautuksia voi muokata aktivoimalla tuki joko Project Explorer kohdasta tai mallista ja muokkaamalla tuen ominaisuuksia Properties Properties näkymästä. Kuva 10,, Tuen lisäys. Valitse ensin "support" komento ja näytä sen jälkeen tuen lisäyspiste

8 8 (19) [1] [2] Kuva 11, Aktivoidun tuen kiertymien [1] ja siirtymien [2] määrittely. tely.

9 9 (19) 3.3 Kuormien lisäys Kuormien lisäys käynnistyy kohdasta Loads Loads. Käytettävissä on seuraavat kuormatyypit: Nodal force, solmupistekuorma. Kuormatyypille määritellään suuruus ja suunta. Force on member, vapaasti sauvalla oleva pistekuorma. Kuormatyypille määritellään suuruus ja suunta sekä sijaiti sauvalla (esim sauvan alusta 3.5m) Continuous load, sauvalla oleva tasainen kuorma. Kuorma voi vaikuttaa joko koko sauvalle tai osalle sauvaa. Määritellään kuorman suuruus, suunta ja sijainti (määritellään sijainti jos kuorma ei vaikuta koko sauvalle). Continuous trapezoidal load, sauvalla oleva trapetsikuorma. Kuorma voi vaikuttaa joko koko sauvalle tai osalle sauvaa. Määritellään kuorman suuruus kuorman alkupäässä sekä loppupäässä, suunta ja sijainti (määritellään sijainti jos kuorma ei vaikuta koko sauvalle). Kuva 12,, Kuormien lisäys Kaikki kuormat voidaan lisätä joko sauvan lokaalissa koordinaatistossa tai globaalissa koordinaatistossa Lisäksi kuormitusvalikon kautta voidaan määritellä omia kuormitustapauksia (Load Cases) ja kuormayhdistelyjä (Load Combinations) automaattisten kuormitusyhdistelyiden lisäksi. Valitse halutut kuormat ja lisää ne rakenteeseen. Kuva 13,, Rakenne johon lisätty piste- jatkuvia- ja trapetsikuormia

10 10 (19) 4. Statiikan laskenta ja tulokset 4.1 Statiikan laskenta Kun laskentamalli on valmis, käynnistyy laskenta valinnasta Analysis. Kuva 14,, Laskennan käynnistys Mikäli laskenta menee ongelmitta läpi, tulee mallinluontinäkymään heti aktiivisen kuormitustapauksen[1] valittu rasituskuvaaja. Mikäli laskenta antaa virheilmoituksia, tarkista laskentamalli mekanismien tms varalta. [1] [2] Kuva 15,, Aktiivisen kuormitustapauksen valinta[1]. Aktiivisen rasituskuvaajan valinta [2]

11 11 (19) 4.2 Sauva- ja tukikohtaiset statiikan tulokset Kun rakenne on laskettu, voit tarkastella sauva, solmu ja tukikohtaisia tuloksia aktivoimalla valitun objektin ja siirtymällä ominaisuusikkunan välilehdelle Statics Statics. Valitun kuormitustapauksen arvot näkyvät kuvaajassa oranssilla viivalla sekä näkymän alareunassa numeerisina arvoina. Sauvakohtaisista statiikan tuloksista voidaan tarkastella momentti, leikkaus ja normaalivoima sauvan x ja y akselien suunnassa. Harmaa alue kuvaa min/max aluetta ja orassi kuvaaja aktiivista kuormitustapausta. Lokaaleja ja globaaleja siitymiä voi tarkastella valinnoilla uz, uy ja Uz, Uy. Valittaessa lokaali siirtymä aktiiviseksi, nähdään myös sauvakohtainen taipuma L/nnn arvona (esim L/350). Kuva 16,, Sauvakohtaiset statiikan tulokset Solmukohtaisissa statiikan tuloksissa nähdään solmussa vaikuttavat rasitukset. Näkymän yläosassa pahin mahdollinen tilanne, alareunassa kuormitustyypin mukainen tulos. Kuva 17,, Solmukohtaiset statiikan tulokset

12 12 (19) Tukien statiikan tuloksissa nähdään tukireaktiot. Yläreunan näkymässä näkyvät max ja min arvot ja kuormitusyhdistely millä se syntyy. Alareunassa näkyy valitun kuormitusyhdistelyn mukaiset tukireaktiot Statiikan laskennan raportit Kuva 18,, Tuen statiikan laskennan tulokset Statiikan laskennan tuloksia voi tarkastella myös luomalla raportit laskennasta. Mallin laskennan jälkeen valitse näkymän oikeasta reunasta valinta Reports Reports. Valinta käynnistää raporttien luonnin jonka jälkeen avautuu näkymä, josta voidaan vallita ja tulostaa haluttu tai halutut raportit. Raportin tulostuskieli voidaan vaihtaa asetuksista joko suomen-, tai englanninkieliseksi Näkymä on jaettu kolmeen osaan, yleiset raportit [1], Sauvakohtaiset raportit [2] ja raportin näkymä [3]. Voit valita useampia raportteja ja saada ne raporti näkymään Show Show valinnalla [4]. Raportit voi tulostaa suoraan tai vaikka kopioida leikepöydän kautta Wordiin, Exceliin tms. [1] [3] [2] Kuva 19,, Raporttinäkymä [4]

13 13 (19) 5 Mitoitus Kun rakentaan statiikka on laskettu voidaan siirtyä sauvojen mitoitukseen. Sauvakohtaisia mitoitusasetuksia ohjataan sauvojen ominaisuuksien välilehdiltä. 5.1 Terässauvan mitoitus Sauvojen mitoitusparametrejä ohjataan sauvan ominaisuusnäkymän välilehdiltä. Terässauvan määrittelyt jaettu seuraaville välilehdille: Stability. Mikäli valittu sauva on pilari, määritellään sauvan nurjahdusparametrit valitsemalla oikea nurjahduskuvaaja ja käyrä sauvan Y ja Z suunnassa. Käyttäjä voi halutessaan antaa suoraan muös halutun nurjahduspituuden laittamalla täpän valintaan Use Length ja syöttämällä halutun mitan. Lat.Buckling. Kiepahdusparametrien määrittely. Valitse haluttu kerroin kiepahduksen tarkastelua varten ylä ja alalaipalle. Voit käyttää myös haluttua mittaa laittamalla täpän valintaan Use Length ja syöttämällä halutun arvon. Määrittele kuorman taso suhteessa sauvan keskilinjaan Load Level, sekä valitse momenttikuvaaja joka vastaa sauvan rasitusta. Kuva 20,, Sauvan nurjahdusparametrien määrittely Kuva 21,, Kiepahdusparametrien määrittely

14 14 (19) Design. Siirryttäessä Design (mitoitus) välilehdelle, suorittaa Jigi sauvakohtaisen mitoituksen statiikan tulosten ja annettujen parametrien perusteella. Sauvan suurin käyttöaste näkyy näkymän oikeassa reunassa. Alasvetovalikosta [1] voidaan valita tarkasteltava tapaus (esim. taivutus- leikkauspuristuskestävyys). Jos muutat esim. sauvan profiilia Properties välilehdeltä, täytyy laskentamalli laskea uudestaan ennen kuin mitoitustulokset uudelle sauvalle tulevat näkyviin. [1] Kuva 22,, Mitoitus välilehti Parameters. Välilehdellä voidaan valita tehdäänkö mitoituksessa plastisen- vai elastisen teorian mukaan. Kuva 23,, Parameters välilehti

15 15 (19) 5.2 Betonisauvan mitoitus Betonisauvanmitoitusparametrien määrittelyt vastaa teräs ja puusauvan parametrien määrittelyä. Suurin ero on raudoitusten määrittelyssä sekä lisäparametrien määrittelyssä. Seuraavassa kuvattu näiden välilehtien sisältöä. Design. Välilehti toimii tulosten tarkastelun osalta kuten teräs- ja puurakenne, mutta betonin osalta lisäksi määritellään sauvassa olevat teräkset. jigi lisää sauvaan oletusteräkset (huom! ei normin mukaisia min. teräksiä) joita käytetän mitoituksessa. Teräksiä voit muokata näkymän alareunassa olevasta Selected segment properties Raudoitukset määritellään seuraavasti: - Main Bottom, alapinnan teräkset - Main Top, yläpinnan teräkset - Sides, lisäteräkset sivulla - Shear, leikkausteräkset. Mitoituksen tulokset päivittyvät välittömästi kun terästystä muutetaan. Valittu sauva voidaan jakaa myös segmentteihin Segment Segment valinnalla ja määritellä esim reunoille ja keskelle erilaiset terästykset. Kuva 24,, Raudoitusten määrittely Parameters. Parameters välilehdellä määritellään seuraavat asiat: - Material, raudoitusterästen materiaalia - Ductility class, sitkeysluokka - Steel Model, jännitys- venymämalli - Concrete Cover, suojabetoni - Exposure class, ympäristöluokka - Creep coeff, virumaluku - Short term Load, lyhyt aikainen kuormitus - Theta, theta kulma puristetulle betonille - Shear verification with concentraded load, leikkausvoiman pienennyskerroin (jos kuormitettu vain pistekuormalla). - Member Start support/member end support, Tukileveyden määrittely Kuva 25,, Betonisauvan lisäominaisuuksien määrittely

16 16 (19) 5.3 Puusauvan mitoitus Puusauvan määrittelly vastaa terässauvan määrittelyä. Poikkeavana lisäparametrien määrittelyt. Seuraavassa kuvattu lisäparametrien määrittely puusauvalle. Parameters. Parameters välilehdellä määritellään seuraavat asiat: - Load duration, Kuormituksen aikaluokka - Service Class, käyttöluokka - Finishing against moisture, pintakäsittely, halkeilu leikkauksessa - Member Start support/member end support, Tukileveyden määrittely Kuva 26,, Puusauvan lisäominaisuuksien määrittely

17 17 (19) 6 Mitoitusraportit Mitoitusraportit löytyvät samasta paikasta kuten statiikan raportit (ks. kohta 4.3). Mitoitusraporteista esimerkiksi raportti Summary Summary [1]esittee yhteenvedon koko rakenteesta ja näyttää sauvakohtaiset käyttöasteet. Jos halutaan tarkastella sauvakohtaisia tuloksia, voidaan valita joko sauvakohtainen Simple [2] raportti (sauvakohtainen mitoituksen yhteenveto) tai Full [3] (sauvakohtainen yksityiskohtainen raportti). Sauvakohtaisissa tarkoitta raporteissa kuvataan laskenta hyvin tarkasti ja esitetään Euronormin kaavat ja välitukokset johon laskenta perustuu. Tämän ohjeen perällä esimerkkinä mallin yhteenvetoraportti [1] [2] [3]

18 18 (19) Summary report Nodes Name X Y Z Origin Node Node Node Node Node Node Node Members Summary Name Material Rot. angle Section Start node End node Steel member 1 S355 0 HEA 200 Origin Node 1 Steel member 2 S355 0 IPE 200 Node 1 Node 2 Steel member 4 S355 0 HEA 200 Node 4 Node 5 Steel member 5 S355 0 HEA 200 Node 5 Node 6 Steel member 6 S355 0 HEA 200 Node 6 Node 7 Steel member 7 S355 0 HEA 200 Node 1 Node 5 Concrete member 1 C25/ x380 Node 3 Node 2 Timber member 1 KERTO-S 0 51x400 Node 6 Node 2 Ratio Design for Direction State: case M Ed Z ULS: 1.5 x 0,31 M Ed Z ULS: 1.5 x 0,30 M Ed Z ULS: 1.5 x 0,30 M Ed Z ULS: 1.5 x 0,17 M Ed Z ULS: 1.5 x 0,30 LTB Y ULS: 1.5 x LiveA 0,29 M Ed Z SLS Cr: 1.0 x 0,73 M Ed Y&Z ULS: 1.5 x 1,68

19 19 (19) Nodal loads Name Applied To Fx [kn] Fy [kn] Fz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] Nodal force 1 Node Force on member 1 Steel member Nodal force 2 Node Continous loads Name Applied To qx [kn/m] qy [kn/m] qz [kn/m] Projected Live A Steel member 7 0,0 0,0-10,0 True Steel member 4 0 / 0-1,5 / -5 0 / 0 True 2 Steel member 6 0 / 0-5 / -1,5 0 / 0 True Self-weight 1 Steel member 1 0,0 0,0-0,4 False Self-weight 2 Steel member 2 0,0 0,0-0,2 False Self-weight 3 Steel member 4 0,0 0,0-0,4 False Self-weight 4 Steel member 5 0,0 0,0-0,4 False Self-weight 5 Steel member 6 0,0 0,0-0,4 False Self-weight 6 Steel member 7 0,0 0,0-0,4 False Support Reactions Name Fx/case [kn] Fy/case [kn] Fz/case [kn] Mx/case [knm] My/case [knm] Mz/case [knm] Support 1 0,00/Action LiveA 3,72/ULS: 1.5 x -3,05/ULS: 1.35 x Perm. 8,56/ULS: 1.5 x 3,91/Action Permanent Sup. 46,75/ULS: 1.5 x LiveA -20,19/ULS: 1.5 x 8,21/ULS: 1.35 x Perm. 0,04/Action LiveA 10,21/ULS: 1.5 x 0,00/Action LiveA 0,00/ULS: 1.5 x Support 2-2,55/ULS: 1.5 x 0,00/Action LiveA -3,79/SLS Fr: Psi1 x LiveA 13,79/ULS: 1.5 x -5,30/Action 40,17/ULS: 1.5 x LiveA -22,69/Action 8,69/ULS: 1.35 x Perm. -8,07/ULS: 1.5 x 0,04/Action LiveA 0,00/Action LiveA 0,03/ULS: 1.5 x Support 3-1,19/ULS: 1.35 x Perm. 0,58/Action -0,36/ULS: 1.35 x Perm. 10,64/ULS: 1.5 x 0,01/Action LiveA 71,61/ULS: 1.35 x Perm. 0,00/ 0,00/ 0,00/ 0,00/ 0,00/Action LiveA 4,39/ULS: 1.5 x Support 4-1,02/ULS: 1.5 x 0,00/Action LiveA 0,00/Action LiveA 10,01/ULS: 1.5 x -6,32/Action 5,05/ULS: 1.35 x Perm. 0,00/ 0,00/ 0,00/ 0,00/ 0,00/Action LiveA 0,06/ULS: 1.5 x Node displacements Node ux/case uy/case uz/case rx/case ry/case rz/case Origin 0,01/ 0,01/ 0,01/ 0,0000/ 0,0000/ 0,0000/ Node 1 Node 2-6,46/ULS: 1.5 x -6,47/ULS: 1.5 x -26,38/ULS: 1.5 x -126,43/ULS: 1.5 x -0,20/ULS: 1.5 x LiveA -0,08/ULS: 1.35 x Perm. -0,0050/ULS: 1.5 x LiveA 0,0236/ULS: 1.5 x Node 3 0,01/ 0,01/ 0,01/ 0,0261/ULS: 1.5 x -0,0007/Action -0,0017/ULS: 1.5 x -0,0013/ULS: 1.5 x -0,0013/ULS: 1.5 x -0,0005/ULS: 1.5 x 0,0000/ Node 4 0,01/ 0,01/ 0,01/ 0,0000/ 0,0000/ 0,0000/ Node 5 Node 6 6,15/ULS: 1.5 x 6,14/ULS: 1.5 x -26,44/ULS: 1.5 x -126,65/ULS: 1.5 x -0,17/ULS: 1.5 x LiveA 0,03/ULS: 1.5 x 0,0058/ULS: 1.5 x LiveA 0,0159/ULS: 1.5 x Node 7 0,01/ 0,01/ 0,01/ 0,0341/ULS: 1.5 x 0,0011/ULS: 1.5 x -0,0084/ULS: 1.5 x 0,0002/Action -0,0204/ULS: 1.5 x 0,0018/ULS: 1.5 x 0,0000/