Advance Design 2023 – Nowy rodzaj podpór

W Advance Design 2023 wprowadzono również nowy rodzaj podpór, który wpłynie na sposób definicji ich warunków brzegowych.

Oprócz dotychczasowych podpór sztywnych, sprężystych i nieliniowych ściskanie/rozciąganie pojawi się nowy typ – Podpora złożona. Ten typ dostępny jest zarówno dla podpór punktowych, liniowych i powierzchniowych.

 

Sposób wprowadzania ich do modelu nie różni się od dotychczasowego. To co jest nowe dla podpór złożonych to sposób definicji ich warunków brzegowych.

Przede wszystkim każdy kierunek definiowany może być niezależnie, w przeciwieństwie do dotychczasowych podpór (np. wszystkie kierunki sztywne, lub wszystkie kierunki sprężyste).

Obecnie w podporze złożonej wybrane kierunki mogą być wolne/sztywne/sprężyste lub o charakterystyce nieliniowo zmiennej i tak naprawdę dopuszczalny jest dowolny mix. Ponadto dla cech nieliniowych wprowadzone zostaną nowe funkcje oprócz dotychczasowych ‘tylko ściskanie/tylko rozciąganie’.

Podczas definicji warunków brzegowych na wybranym kierunku użytkownik dostaje predefiniowaną funkcję. 3 z nich mają charakter liniowy i odpowiadają dotychczasowym możliwościom pozostałych podpór (ale mogą być od teraz łączone w 1 podporze):

• Wolny – kierunek jest w pełni zwolniony
• Sztywny – kierunek jest nominalnie, w pełni zablokowany
• Sprężysty – kierunek jest zablokowany z zadaną sztywnością (jest podatny)

5 z nich to funkcje nieliniowe

• Tylko ściskanie – blokada sztywna lub sprężysta ale tylko przy ściskaniu
• Tylko rozciąganie – blokada sztywna lub sprężysta ale tylko przy rozciąganiu
• Szczelina – blokada sztywna lub sprężysta z luzem (zaczyna pracować po osiągnięciu pewnego przemieszczenia)
• Limit siły – blokada sztywna lub sprężysta o ograniczonej nośności
• Funkcja dowolna – sposób pracy ma charakter zmienny w funkcji zdefiniowanej przez użytkownika (w zależności siła/przemieszczenie lub sztywność/przemieszczenie)

Dla zobrazowania działania nowego rodzaju podpór poniżej zaprezentowano 2 przykłady.

Przykład 1. Podpora o ograniczonej nośności np. pal, dla którego producent dostarczył graniczną siłę = 500kN.

Pod płytę wprowadzono zestaw podpór punktowych imitujących pale. Wprowadzono graniczną siłę 500kN. Do momentu osiągnięcia siły granicznej podpora pracuje w sposób sztywny na wybranym kierunku:

Wraz ze zwiększaniem obciążenia niektóre podpory zaczynają osiągać nośność graniczną i poddają się, stają się podporami podatnymi:

 

 

Na początku granicę osiągnęły 2 pale w środku – zmienił się kształt deformacji, z uwagi, że po przekroczeniu limitu te pale przestają pracować ponad limit.

Wraz z dalszym zwiększaniem obciążeń schemat statyczny układu płyta-pale zmienia się. Kolejne pale osiągają nośność graniczną, poddając się redystrybuują siły na sąsiednie podpory.

Dalsze zwiększanie obciążeń doprowadzi do niestateczności – podpory nie są w stanie przenieść więcej obciążeń. Jest to dla projektanta dobra odpowiedź gdzie i w jakiej ilości zastosować pale w płycie fundamentowej.

Przykład 2. Podpora z luzem.

Podpora z luzem jest swoistym przeciwieństwem podpory z limitem siły. Zaczyna pracować dopiero po osiągnięciu pewnej deformacji.

W ramie zastosowano podpory z luzem 2cm. Załóżmy, że po przekroczeniu tej wartości element zapiera się o inny, sąsiedni element.

Zwiększając obciążenie zmienia się charakter deformacji, z uwagi, że z czasem zaczynają działać kolejne podpory.

W 1 fazie przemieszczenie nie osiąga założonej szczeliny 2cm, deformacja całego układu odpowiada wspornikowemu podparciu tylko w podstawie wieży.

Po dalszym przykładaniu obciążenia zmienia się schemat statyczny. W środkowej wieży limit luzu został osiągnięty w węźle górnym i tam pojawia się teraz podpora.

Wraz z dalszym zwiększaniem obciążenia schemat dalej ulega zmianie, obecnie mamy 3 podpory boczne po wysokości.

ADVANCE DESIGN 2023

Premiera wersji 2023 już niebawem. Tak jak widać nowe podpory pozwolą na jeszcze szerszy zakres przeprowadzanych analiz i otwierają drogę do kolejnych ciekawych zmian w tym zakresie w przyszłości.