Prezentacja wyników w systemie obliczania budynków usztywnionych ścianami.pdf

dr in Ŝ . Jacek Wdowicki, in Ŝ . Artur Tomaszewski, dr in Ŝ . El Ŝ bieta Wdowicka

Politechnika Pozna ń ska

PREZENTACJA WYNIKÓW W SYSTEMIE OBLICZANIA

BUDYNKÓW USZTYWNIONYCH Ś CIANAMI

System BW-7 przeznaczony jest do obliczania konstrukcji budynków

wysokich usztywnionych trzonami i ś cianami. W pracy przedstawiono

opracowane ostatnio postprocesory, umo Ŝ liwiaj ą ce wizualizacj ę

przemieszcze ń poziomych konstrukcji oraz rozkładów sił tn ą cych

w pionowych pasmach nadpro Ŝ y i zł ą czach. Programy te w istotny sposób

ułatwiaj ą sprawdzenie poprawno ś ci zaprojektowanej konstrukcji i jej

ewentualn ą modyfikacj ę .

PRESENTATION OF RESULTS IN SYSTEM

FOR SHEAR WALL BUILDINGS ANALYSIS

The BW7V and BW7F postprocessors are included in the system BW-7 for

the shear wall structures analysis. On the base of the data generated by the

system, the postprocessor programs visualise the horizontal displacements

of the structure and functions of the shear force intensity in continuous

connections. They give essential facilities for verification of the structure

designing correctness and its modification.

1. WST Ę P

System programów BW-7 (Budynki Wysokie wersja 7) jest przeznaczony do analizy

ścianowych konstrukcji z nadproŜami, usztywniających budynki wysokie [3, 4, 5, 6].

Pierwotnie napisany dla maszyn cyfrowych serii Odra 1300 i ICL 1900, po przeniesieniu na

komputery klasy IBM PC wykorzystywany jest w dalszym ciągu w praktyce projektowej. Tak

długa eksploatacja programu wynika z wykorzystania odpowiedniej do zagadnienia metody

obliczeniowej i zwrócenia uwagi podczas projektowania i budowy systemu na to, by dane do

obliczeń i wyniki były zgodne z oczekiwaniami i przyzwyczajeniami projektantów.

W ostatnich latach system został wyposaŜony w preprocesory pozwalające na pozyskiwanie

danych opisujących konstrukcję z rysunków programu AutoCAD, ułatwiające przygotowanie

opisu obciąŜeń poziomych od wiatru zgodnie z wymaganiami normy, a takŜe umoŜliwiające

skrócony opis obciąŜeń pionowych. Przygotowano teŜ postprocesory wyprowadzające wyniki

obliczeń w postaci graficznej. KaŜdy z wdroŜonych pre- i postprocesorów przyczyniał się do

skrócenia cyklu projektowego.

Pierwszym postprocesorem systemu był program BW7S wizualizujący rozkład napręŜeń

w ścianach usztywniających budynku [7]. Zachęceni dobrym przyjęciem postprocesora

BW7S przez środowisko projektantów przygotowaliśmy dwa kolejne postprocesory.

Postprocesor BW7V na podstawie danych generowanych przez system wizualizuje w rzucie

konstrukcji usztywniającej przemieszczenia ścian lub przemieszczenia ekstremalne

wybranych punktów. Zadaniem postprocesora BW7F jest rysowanie dla danego układu

usztywniającego wykresów przemieszczeń poziomych oraz sił tnących w pionowych

pasmach nadproŜy i złączy.

Dla kaŜdego z postprocesorów przygotowano zarówno dokumentację techniczną jak

i podręcznik uŜytkownika.

2. ORGANIZACJA WSPÓŁPRACY PROGRAMÓW SYSTEMU

Wszystkie programy systemu BW-7, w tym takŜe postprocesory graficzne, napisane są w

języku Pascal [1, 2] . Dane wejściowe postprocesory czerpią wyłącznie z jednego pliku

o rozszerzeniu *.d-r (dane i wyniki, ang. Data-Result), generowanego przez programy

obliczeniowe systemu. Plik ten zawiera m.in.: liczbę punktów tworzących ściany konstrukcji

i ich współrzędne (x, y), liczbę ścian i elementów, indeks przynaleŜności ściany do danego

elementu, jednostkę długości oraz dane opisujące napręŜenia, wykorzystywane przez

postprocesor BW7S, a takŜe: wartości rzędnych i wartości poszczególnych funkcji dla tych

rzędnych, wykorzystywane przez postprocesory BW7V i BW7F.

3. EKRAN POSTPROCESORA BW7V

Ekran postprocesora podzielony jest na kilka okien (rys. 1). Pierwsze dwa z nich, znajdujące

się w górnej części ekranu, zawierają opis analizowanego obiektu (konstrukcji) oraz numer

danych. PoniŜej znajduje się okno zawierające dane o minimalnym i maksymalnym

przemieszczeniu w całej konstrukcji usztywniającej, czyli: wartość przemieszczenia oraz

punkt, którego to przemieszczenie dotyczy. Są to dwie linie tekstu, kaŜda dla jednego

z ekstremalnych przemieszczeń. W prawej części ekranu znajduje się podłuŜne okno

zawierające: numer schematu / wariantu, wartość mnoŜnika, opis rodzaju przemieszczeń

(mogą to być ciągi: „Vx max”, „Vx min”, „Vy max”, „Vy min”), wyświetlane dla

przemieszczeń ekstremalnych, skalę przedstawiającą stosunek jednostek rzeczywistych do

ekranowych, wartość rzędnej oraz legendę opisująca znaczenie linii, jakimi rysowane są

poszczególne poziomy układu usztywniającego . Główną rolę odgrywa największe okno

zatytułowane „Plik”. Okno to, w nagłówku którego wypisana jest nazwa pliku danych

wejściowych, pokazuje rzut całej konstrukcji usztywniającej: konstrukcję nieodkształconą

(pogrubiona linia przerywana), odkształconą (pogrubiona linia ciągła) i poziomy pośrednie

(linia przerywana pojedynczej grubości). W prawym dolnym rogu ekranu znajduje się menu,

zapewniające wygodną interakcję z uŜytkownikiem.

4. MENU POSTPROCESORA BW7V

Menu postprocesora usytuowane jest w prawym dolnym naroŜniku ekranu i składa się

z następujących opcji: „plik”, „schem./war.”, „przemieszczenie”, „rzędna”, „poziomy”,

„mnoŜnik”, „osie układu”, „tło”. Aby wybrać którąś z nich naleŜy posłuŜyć się tzw.

„klawiszami kursora”: „w górę” [

] i „w dół” [

Rys. 1 Ekran postprocesora BW7V

Opcja „plik”

Opcja ta umoŜliwia zmianę danych wejściowych w trakcie działania programu. Po

naciśnięciu klawisza ENTER (gdy podświetlony jest napis „plik” w menu), na środku

ekranu pojawia się okno z nagłówkiem „Podaj numer danych”. UŜytkownik moŜe

wówczas wprowadzić numer, którego znaczenie jest identyczne z parametrem wywołania

programu, lub nacisnąć klawisz ESCAPE w celu zaniechania wykonania tej operacji. Po

wprowadzeniu odpowiedniego numeru, postprocesor wczyta nowy plik. Np.

wprowadzenie numeru 16 spowoduje wczytanie danych zawartych w pliku o nazwie

„bw7-16.d-r”.

Opcja „schem./war.”

Tutaj za pomocą klawiszy kursora zmieniać moŜna schemat lub wariant. Po wczytaniu

nowych danych wyświetlany jest schemat nr 1. Naciśnięcie klawisza „w prawo” [

]

spowoduje zwiększenie numeru schematu o 1. JeŜeli numer ten osiągnie wartość będącą

] lub klawiszem „tabulacji” TAB. Opcja

aktualnie wybrana podświetlona jest Ŝółtym kolorem. Znaczenie i sposób wykorzystania

wszystkich opcji programu opisane są poniŜej:

liczbą schematów, wówczas kolejne naciśnięcie klawisza „w prawo” spowoduje

wyświetlenie wariantu nr 1. Od tego momentu zwiększany będzie numer wariantu, aŜ do

osiągnięcia wartości będącej liczbą wariantów. Wtedy ponownie wyświetlane będą

schematy. Analogicznie przedstawia się sytuacja w przypadku klawisza „w lewo” [

Opcja „przemieszczenie”

Ta opcja umoŜliwia zmianę rodzaju przemieszczeń ekstremalnych. Podobnie jak

w poprzednim przypadku dokonać tego moŜna tylko za pomocą klawiszy kursora. Przy

naciskaniu przycisku „w prawo” przemieszczenia zmieniać się będą w następującej

kolejności: „Vx max”, „Vx min”, „Vy max”, „Vy min”, natomiast przy naciskaniu

przycisku „w lewo” – w kolejności odwrotnej. Zmiana rodzaju przemieszczenia

spowoduje zmianę zawartości okna „Plik”.

Opcja „rzędna”

Opcja ta umoŜliwia zmianę rzędnej. Zmiany tej moŜna dokonać tylko za pomocą klawiszy

kursora. Naciśnięcie klawisza „w prawo” spowoduje zwiększenie, a klawisza „w lewo” –

zmniejszenie rzędnej. Po wczytaniu nowych danych numer rzędnej równy jest

maksymalnej rzędnej w budynku. W oknie pod opisem konstrukcji wyświetlane są

informacje o ekstremalnych przemieszczeniach na tej rzędnej: wartość maksymalnego

i minimalnego przemieszczenia oraz numery punktów, w których te przemieszczenia

występują. W oknie pod skalą wyświetlana jest aktualna wartość rzędnej.

Opcja „poziomy”

UŜywając tej opcji moŜna zmieniać liczbę poziomów pośrednich rysowanych w oknie

„Plik” linią przerywaną pojedynczej grubości. Naciśnięcie klawisza „w prawo” powoduje

zwiększenie, a klawisza „w lewo” – zmniejszenie liczby wyświetlanych poziomów

pośrednich.

Opcja „mnoŜnik”

Tutaj zmienić moŜna wartość mnoŜnika, czyli liczby, przez którą przemnoŜone jest

przemieszczenie konstrukcji odkształconej rysowanej w oknie „Plik”. Po wczytaniu

nowych danych (opcja „plik”) mnoŜnik przyjmuje zawsze wartość 20. Zmiany tej

wartości moŜna dokonać za pomocą klawiszy kursora, zmniejszając lub zwiększając ją o

5 lub naciskając klawisz ENTER. Po naciśnięciu tego klawisza na ekranie pojawia się

okno dialogowe, korzystając z którego uŜytkownik moŜe wprowadzić z klawiatury nową

wartość mnoŜnika.

Opcja „osie układu”

Za pomocą tej opcji wyświetlić moŜna w oknie „Plik” osie układu współrzędnych.

Standardowo po uruchomieniu programu osie nie są rysowane. Naciśnięcie klawisza

ENTER powoduje wyświetlenie osi układu współrzędnych (rys. 1), a ponowne

naciśnięcie powoduje przerysowanie okna „Plik” bez osi.

Opcja „tło”

Ekran kolorowy nie najlepiej nadaje się do wydruku (szczególnie za pomocą czarno-białej

drukarki). Z tego powodu program posiada opcję pozwalająca na zmianę ekranu

Numery schematu lub wariantu będą wówczas zmniejszane o 1, aŜ do momentu

osiągnięcia wartości 1. W przypadku wariantów, wyświetlane są przemieszczenia

ekstremalne tylko dla wybranych punktów.

kolorowego na czarno-biały (i odwrotnie). Naciskając klawisz ENTER moŜna zmieniać

liczbę kolorów wyświetlanych na ekranie. Czarno-biały ekran postprocesora pokazuje

rys. 1.

Ponadto istnieją następujące opcje dostępne tylko z klawiatury:

Opcja „kolory” – klawisz F2

Opcja ta powoduje włączenie / wyłączenie barwnego podświetlania nagłówków okien. Na

przedstawiającym ekran postprocesora BW7F rys. 2 jest ono wyłączone. Jest to przydatne

podczas drukowania ekranu postprocesora.

Opcja „zmiana trybu graficznego” – klawisz F8

Naciśnięcie klawisza F8 powoduje zmianę rozdzielczości ekranu postprocesora. Dostępne

są następujące tryby: 640:480, 800:600, 1024:768. Standardowo program uruchamia się

w najwyŜszej rozdzielczości 1024:768.

Opcja „bitmap” – klawisz F9

UŜycie tej opcji spowoduje zapis ekranu postprocesora do pliku *.bmp . Program poprosi

o podanie nazwy tego pliku (domyślnym rozszerzeniem jest .bmp ). Ta opcja dodana

została do programu, celem ułatwienia wydruku wykresów rysowanych przez program.

Mając rysunek w formacie BMP [8] moŜna wydrukować go dowolnym programem

graficznym lub wstawić do edytora tekstu.

5. EKRAN POSTPROCESORA BW7F

Ekran postprocesora BW7F, przedstawiony na rys. 2, zawiera w górnej części dwa okna

z opisem analizowanego obiektu i numerem danych, identyczne jak w postprocesorze BW7V.

W prawej części ekranu znajduje się podłuŜne "okno opisów wspólnych" zawierające: numer

schematu / wariantu, jednostki długości, kątów oraz funkcji intensywności sił w nadproŜach

i złączach n , a takŜe informacje o opcjach dostępnych tylko za pomocą klawiatury. Główną

rolę odgrywają "okna wykresów". Liczba tych okien jest zmienna (od 1 do 6) i moŜe być

ustalona przez uŜytkownika. KaŜde okno wykresów posiada nagłówek, w którym podany jest

numer okna, oraz składa się z dwóch części. Pierwsza z nich zawiera osie układu

współrzędnych i wykresy podanych funkcji, a druga – nazwy narysowanych w danym oknie

funkcji oraz wartości maksymalną i minimalną wraz z wartościami rzędnych na jakich one

występują, podane dla funkcji osiągającej wartość ekstremalną. W prawym dolnym rogu

ekranu znajduje się menu, zapewniające wygodną interakcję z uŜytkownikiem.

Po uruchomieniu postprocesora, na ekranie otwarte są trzy okna wykresów (patrz rys. 2).

Okno nr 1 zawiera wykresy funkcji przemieszczeń liniowych Vx, Vy , okno nr 2 – wykres

funkcji kątów obrotu

6. MENU POSTPROCESORA BW7F

Menu postprocesora usytuowane jest, podobnie ja postprocesorze BW7V, w prawym dolnym

naroŜniku ekranu i składa się z następujących opcji: „plik”, „schem./war.”, „liczba okien”,

, a okno nr 3 – wykres funkcji n , która przyjmuje wartość

ekstremalną w całej konstrukcji. W przypadku braku funkcji n , w oknie nr 3 ukazuje się

napis: „Układ usztywniający nie zawiera nadproŜy i złączy podatnych”.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: