Wiązary ...trzy różne metody definicji

Wiązary

Schemat obliczeniowy dla wiązarów ma bardzo szerokie i różnorodne zastosowanie. Umożliwia analizę klasycznych układów kratownicowych występujących w konstrukcjach dachowych o pojedynczych lub podwójnych pasach. To inżynierskie rozwiązanie narzuca oczywiście określone formy połączeń prętów w węzłach w formie nakładek, blach węzłowych lub połączeń trzpieniowych. Druga grupa zastosowań ma charakter bardziej tradycyjny, ciesielski. W tej grupie znajdują się wiązary ciesielskie w układzie wieszarowym, ramy stolcowe ze stężeniami w formie mieczy lub zastrzałów. Do połączeń prętów stosowane są głównie czopy oraz wręby.

Definicja wiązara opiera się na lokalizacji węzłów. Ich położenie można określić za pomocą współrzędnych lub posiłkując się geometrią pomocniczą wskazać na ekranie. Geometrię wiązarów można importować w formacie DWG lub DXF z zewnętrznych systemów CAD. Pręty definiowane są poprzez określenie dwóch węzłów początkowego oraz końcowego. Dla każdego z prętów należy przypisać belki o określonym przekroju oraz materiale. Edycja wiązara umożliwia modyfikację jej kształtu za pomocą rozciągania lub przesuwania węzłów.

edycja węzłów wiązara - przesuwanie, rozciąganie

edycja węzłów wiązara – przesuwanie, rozciąganie

Definicja wiązara w oparciu o belki jest metodą bardziej intuicyjną i przyjazną. Polega na bezpośrednim ulokowaniu prętów wiązara na ekranie i przypomina projektowanie w Dietrich’s 3D CAD/CAM. Przed wstawieniem belki wymagane jest podanie materiału oraz przekroju. Niezbędne węzły oraz osie elementów generowane są automatycznie przez program. Odpowiedni mechanizm kontroluje i dokonuje scalania węzłów według ustalonego kryterium odległościowego.

Standardowe typy wiązarów posiadają swoją bibliotekę. Wiązary w bibliotece są obiektami parametrycznymi, których cechy podlegają kontroli. Projektant wybiera określony model wiązara, definiuje wymagane parametry i na tej podstawie generowany jest model wiązara. Parametry wiązara można edytować wtórnie po jego wstawieniu. Wiązary parametryczne mogą wykorzystywać informacje o dachu i jego konstrukcji. Dzięki temu ich geometria może być dopasowana bezpośrednio do dachu..

parametryczne wiązary, ramy i wieszary z blibioteki

parametryczne wiązary, ramy i wieszary z biblioteki

Definicja prętów wiązara zakłada dwa rozwiązania. Projektant może wybrać pręt pojedynczy lub pręt podwójny (dwu gałęziowy). Dozwolony jest jedynie prostokątny przekrój prętów.

  • drewno lite klasy C i D
  • drewno klejone klasy Glc i Glh
  • LVL

Pręty umożliwiają definicję elementów wiązara. Na tym etapie określane jest zastosowanie elementu w wiązarze: pas górny lewy PGL, pas dolny PD, słupek S1, itd. Do elementów wiązara przypisane są parametry stężeń wyboczeniowych.

  • brak
  • ciągłe – płytowanie
  • rozstaw – łacenie
  • wg konstrukcji – w węzłach

Obliczenia wiązara nie ograniczają się jedynie do wymiarowania samych prętów. Połączenia prętów w węzłach można zdefiniować, a następnie je zwymiarować. Projektant ma do dyspozycji grupę połączeń tradycyjnych.

  • połączenie na czop
  • połączenia na nakładkę z łącznikiem
  • połączenie na wrąb

oraz połączeń inżynierskich

  • połączenie na gwoździe
  • połączenia na śruby i sworznie
  • połączenie z blachą węzłową
  • połączenie z nakładkami z płyt drewnopochodnych lub blach

Obliczenia połączeń stanowią integralną część obliczeń wiązara.

W obliczeniach wiązara można wykorzystać dane z obliczeń elementów konstrukcji dachu. Schematy obliczeniowe typu krokwie lub dach krokwiowo-jętkowy można wczytać do obliczeń wiązara. Tego typu dane będą miały charakter graficzny, przydatny do modelowania geometrii wiązara bezpośrednio lub pośrednio za pomocą wiązarów parametrycznych.
Transfer obciążeń z obliczeń krokwi lub dachu krokwiowo-jętkowy umożliwia obciążenie wiązara w sposób automatyczny.

Obciążenie środowiskowe można generować bezpośrednio na pręty wiązara. Algorytm generatora obciążeń zakłada trzy warianty:

  • dach dwuspadowy,
  • dach jednospadowy ( pulpitowy )
  • dach płaski ( stropodach )

Projektant dokonuje wyboru, które pręty tworzą połacie dachowe. Wewnętrzny mechanizm sprawdzający kontroluje spójność danych.

Wyniki obliczeń są prezentowane osobno każdego zdefiniowanego elementu. Kolejność prezentowania wyników powiązana jest z ze stopniem wytężenia przekroju.

Wyniki obliczeń prezentowane są w formie tabelarycznej, jako stopień wytężenia materiału. Dla ułatwienia doboru optymalnego przekroju, podane są wyniki dla przekrojów pochodnych w stosunku do bazowego. Dodatkowym ułatwieniem jest kolorystyczne oznaczenie wyników (czerwony – zielony – żółty). Optymalizacji można dokonać za pomocą zmiany przekroju w tabelce. Procedura obliczeniowa zostanie ponownie uruchomiona, a wyniki zaktualizowane.

Podstawą do wykonania obliczeń połączeń prętów wiązara są siły sprowadzone do węzłów. Dlatego wyniki obliczeń połączeń prezentowane są w drugiej kolejności. Algorytm obliczeniowy uwzględnia elementy połączenia oraz wykonane osłabienia przekroju prętów, spowodowane połączeniami. Zmiana parametrów połączenia skutkuje ponownym uruchomieniem procedury obliczeniowej i aktualizacją wyników.

Program kontroluje wymagania i zalecenia określone przez normy i wytyczne np odległości łączników. W przypadku ich nie spełnienia pojawia się szczegółowa informacja.

DC-Statik umożliwia wykonanie dokumentacji rysunkowej projektowanego wiązara. Dokumentacja może być wykonana w formacie D-CAD lub DXF.  Program umożliwia wykonanie dokumentacji na kilku poziomach szczegółowości.

  • schemat obliczeniowy wiązara
  • schemat montażowy wiązara
  • rysunki warsztatowe prętów
  • rysunek węzła wiązara

Schemat wiązara zawiera informacje o położeniu prętów oraz ich unikalnej numeracji. Służy do montażu wiązara. Rysunki warsztatowe prętów zawierają szczegółowe informacje niezbędne do wykonania belki: kąty cięcia, parametry obróbek. Rysunki węzłów zawierają informację o łącznikach: typie, rozstawie i ilości.

Program generuje raporty obliczeniowe w formie dokumentów tekstowych. Projektant ma do wyboru kilka formatów: DOC, DOCX, PDF, RTF i ODT. Zakres informacji w raporcie można określić na czterech poziomach szczegółowości.

  • skrócony
  • standardowy
  • szczegółowy
  • bardzo szczegółowy

Obliczenia typu wiązar można wykorzystać w pracach projektowych CAD. Obliczenia typu wiązar są traktowane jak wiązar zaprojektowany bezpośrednio w profil połaci systemu Dietrich’s 3D CAD/CAM. Import konstrukcji wiązarów następuję z wykorzystywaniem tych samych narzędzi. Importowane są belki oraz połączenia wykonane między nimi.