manual wgipsi-p 100 2006 r
DESCRIPTION
Wgipsi-p100TRANSCRIPT
Manual WGIPSI-2006 - pag.1
WGIPSI
CALCULUL STRUCTURILOR DIN BARE
Versiune Ianuarie 2007
Redactare: Tiberiu Cornea
Manual WGIPSI-2006 - pag.2
CALCULUL STRUCTURILOR DIN BARE
PROGRAMUL WGIPSI
1. Generalitati.
Programul de calcul WGIPSI este destinat pentru determinarea starii de efort si deformatie in
structuri alcatuite din bare, supuse la actiuni statice si seismice de cod. Este folosita metoda matricei
de rigiditate in formularea cunoscuta sub denumirea “skyline” (contur) pe blocuri.
In spiritul acestei metode, analiza diverselor tipuri de structuri din bare difera numai prin
numarul si tipul gradelor de libertate ale nodurilor.
Din acest motiv, este logica elaborarea unui program al carui algoritm de rezolvare sa fie
identic pentru toate tipurile de structuri din bare modificindu-se, de la caz la caz, in functie de
structura analizata, matricile de rigiditate elementare, precum si dimensiunile si continutul
vectorilor de forte si deplasari.
2. Obiectul programului.
Programul de calcul WGIPSI este destinat calculului de ordinul I pentru structuri plane sau
spatiale alcatuite din elemente de tip bara.
Programul efectueaza urmatoarele calcule:
- calculul static de ordinul I;
- calculul perioadelor, modurilor proprii de vibratie si a distributiilor incarcarilor
seismice la gradele de libertate dinamica pentru numarul de moduri cerut;
- calculul seismic conform cu Normativul P-100-92, P 100-1/2006;
- calculul combinatiilor de ipoteze de incarcare.
3. Domeniul de utilizare.
Structurile la care se recomanda a fi utilizat programul sunt structuri de dimensiuni mari (din
punct de vedere al numarului de noduri si bare), in mod tipic, structuri spatiale alcatuite din
elemente unidimensionale (bare) cu scheme structurale complexe, in particular neregulate.
3.1 Caracterizarea materialului barelor structurii:
- material cu comportare linear elastica;
- moduli de elasticitate longitudinal si transversal unici;
- comportarea materialului la solicitari axiale si incovoietoare poate fi caracterizata prin
moduli de elasticitate diferiti ( de.ex. pentru structurile din beton armat E incovoiere = E
compresiune / CE).
3.2 Caracterizarea structurii.
Tipurile de structuri ce pot fi analizate sint indicate in Tabelul 1.
Nu exista nici un fel de restrictii in program asupra topologiei structurii sau asupra
pozitionarii si naturii reazemelor. Reazemele pot fi considerate ca suporturi fixe sau ca suporturi
linear-elastic deformabile. Nu se admit reazeme partiale (in care o deplasare se poate dezvolta libera
Manual WGIPSI-2006 - pag.3
-fara a induce efort- pina la o anumita valoare).
Nodurile structurii sunt considerate punctuale.
Barele structurii au axa longitudinala dreapta; pot avea sectiune constanta fara a se impune
forma, sau sectiune liniar variabila; caz in care forma dreptunghiulara a sectiunii este impusa. Sunt
admise orice tipuri de discontinuitati de transmitere a unor eforturi interne (de ex.: pentru cadru plan
se admite bara incastrata-articulata chiar daca articulatia nu reprezinta un reazem, ci o conexiune cu
alte bare ale structurii).
Tabel 1.
Tip Structura Indicator Deplasari nodale si ordinea
asumata de program (Fig.3.1)
Grinda continua 1 y
z
1
2
Structura plana articulata 2 x
y
1
2
Cadru plan 3 x
y
z
1
2
3
Retea plana de grinzi 4 x
y
z
1
2
3
Structura spatiala
articulata
5 x
y
z
1
2
3
Cadru spatial 6 x
y
z
x
y
z
1
2
3
4
5
6
3.3. Caracterizarea actiunilor exterioare.
Actiunile exterioare pot consta din: forte generalizate concentrate la nodurile structurii
(raportate la sistemul de axe general), reactiuni de blocaj (incastrare perfecta) ale barelor incarcate
pe lungimea lor (raportate la sistemul local de axe al barei) si din incarcari gravitationale
concentrate in gradele de libertate dinamica ale structurii. Pentru incarcarile provenite din forte
uniform distribuite pe toata lungimea barei si/sau din forte concentrate, reactiunile pot fi calculate
de program.
Manual WGIPSI-2006 - pag.4
YG
XG
ZG
y
z
a) Grinda continua (TS=1)
YG
XG
y
x
b) Structura plana articulata (TS=2)
YG
XG
ZG
y
z
x
c) Cadru plan (TS=3)
YG
XG
ZG z
x
y
d) Retea plana de grinzi (TS=4)
YG
XGZG
y
x
z
z
y
x
f) Cadru spatial (TS=6)
YG
XG
ZG
y
x
z
e) Structura spatiala articulata (TS=5)
Figura 3.1 Sisteme generale (globale) de axe (XGYGZG)
Sensurile pozitive ale deplasarilor nodale.
Sensurile pozitive ale incarcarilor concentrate la noduri.
Manual WGIPSI-2006 - pag.5
4. Metoda de calcul.
4.1 Formularea matematica.
Optimizarea timpului de calcul precum si a volumului maxim de informatii introdus si
prelucrat in memoria interna a calculatorului a determinat identificarea unor noi tehnici de analiza.
Procedeul “clasic” de rezolvare este imbunatatit prin utilizarea unui algoritm de asamblare-
rezolvare tip “skyline pe blocuri” cu multiple avantaje rezultind din procesarea unor masive mai
mici si efectuarea unor volume de operatii aritmetice reduse.
5. Date de intrare
5.1 Descriere generala
Pentru structura se cer o serie de date generale constind in: tipul de structura, numarul de
ipoteze de incarcare, numarul de grade de libertate dinamica, numarul de moduri pentru care se
opteaza, directia gradelor de libertate dinamica, incarcarile gravitationale concentrate in gradele de
libertate dinamica, structura combinatiilor de ipoteze.
In general datele necesare calculului constau in:
- descrierea topologiei (coordonate noduri, conexiuni bare); descrierea
caracteristicilor geometrice ale sectiunii barelor;
- descrierea conditiilor de contur (discontinuitati de transmitere de efortruri la capete
de bare, noduri de reazem, noduri pe reazeme elastice;
- descrierea ipotezelor de incarcare (numar de noduri si bare incarcate, tipul incarcarii,
puncte de aplicatie, intensitatile incarcarilor). Mentionam ca pentru barele cu
sectiunea variabila programul calculeaza automat coeficientii de corectie ai
rigiditatilor ( c, c',c" ) si ai reactiunilor de blocaj (s' , s") daca incarcarea pe bara a
fost data explicit.
Observatii:
- pentru editarea fisierului de intrare se poate folosi orice editor de text ASCI;
- in prima coloana a tabelelor care descriu machetele de date, este inserat in paranteza
un descriptor care denota tipul variabilei (C - tip caracter; I - tip intreg, R - tip real);
- exceptind variabilele tip caracter (C) pentru care trebuiesc respectate intocmai numarul
de coloane afectat, variabilele de tip I si R pot fi despartite prin spatii (blancuri)
ignorindu-se astfel pozitionarea intre anumite coloane si lungimea cimpului
(numarului de coloane) afectat;
- citirea datelor din fisierul de intrare este realizata in “format liber” (free format) fapt
care are urmatoarele implicatii:
- se vor introduce valori numerice pentru toate variabilele specificate in macheta
(blancurile nu sunt interpretate ca valori nule!)
- lungimea unei linii poate depasi 80 de caractere limita superioara fiind de 256 de
caractere;
- continutul unei machete de date poate fi fragmentat pe mai multe linii;
- separatorul zecimal “punct” se foloseste numai daca variabila R are parte zecimala;
- utilizatorul va afecta fisierului de intrare o specificatie de tip NUME.EXT in care
NUME este un sir alfanumeric de maximum 8 caractere iar extensia .EXT este un sir
alfanumeric format din 1 pina la 3 caractere; programul creeaza fisierele listabile cu
rezultate folosind denumirea NUME si extensia .REZ, iar pentru fisierul binar optional
pentru postprocesare denumirea NUME si extensia .PST.
Manual WGIPSI-2006 - pag.6
5.2. Machetele de prezentare ale datelor de intrare
M. 1 Comentariu (A80)
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1-80 (C) TIT Comentariu pentru identificarea aplicatiei
M. 2a Date generale structura
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) TS Tipul structurii:
=1: grinda continua
=2: structura plana cu noduri articulate
=3: cadru plan
=4: retea plana de grinzi
=5: structura spatiala cu noduri articulate
=6: cadru spatial
2 (I) NIP Numarul de ipoteze cu incarcari statice
3 (I) NMV Numarul de moduri proprii de vibratie (incepind cu modul
fundamental) care urmeaza a fi calculate.
Pentru acest numar de moduri sunt calculate incarcarile
seismice conventionale care sunt aplicate pe structura
determinindu-se astfel stare de eforturi pentru fiecare mod.
4 (I) NGLD Numarul de grade de libertate dinamica
5 (I) LGD Directia gradelor de libertate dinamica (vezi Tabel 1)
5 (I) NMMP Numarul de moduri de vibratie (incepind cu modul
fundamental) considerate la calculul mediei patratice a
eforturilor. Semnele eforturilor astfel determinate sunt
considerate ca fiind cele rezultate din primul mod de
vibratie (fundamental).
Conditie:NMMP ≤ NMV
7 (I) NCO Numarul combinatiilor de ipoteze cu incarcari statice
8 (I) INS Indicator pentru normativul de calcul seismic:
=0: P-100-92
≠0: P-100/1-2006
M. 2b Optiuni de tiparire a rezultatelor
Se completeaza numai daca NIP>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) KTIPi Optiune de tiparire a rezultatelor (deplasari, eforturi si
reactiuni) in ipoteza i, i=1,NIP.
=0: se tiparesc deplasarile, eforturile si reactiunile rezultate
din ipoteza “i” de incarcare.
=1: se tiparesc eforturile si reactiunile
=2: se tiparesc numai reactiunile
Manual WGIPSI-2006 - pag.7
M. 2c Incarcari gravitationale concentrate la noduri
Se completeaza numai daca NMV>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) LNi Indicele nodului cu incarcari gravitationale concentrate.
2 (R) Gi Incarcarea gravitationala afectate nodului LNi - unitati tf.
Obs.: a) valorile LNi si Gi se introduc alternat (LN1, G1, LN2, G2, ...), i=1,NGLD;
M. 2d.1 Coeficienti pentru calculul seismic cf. normativului P 100/92
Se completeaza numai daca NMV>0 si INS=0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (R) SK Coeficient de intensitate seismica al amplasamentului
2 (R) ALFA Clasa de importanta a constructiei
3 (R) PSI Coeficient de amortizare a structurii
4 (R) CSM Coeficient seismic global minim impus de utilizator
5 (R) Tc Perioada de colt, s
M. 2d.2 Coeficienti pentru calculul seismic cf. normativului P 100-1/2006
Se completeaza numai daca NMV>0 si INS≠0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (R) Ag Acceleratia terenului pentru proiectare (pentru componenta
orizontala a miscarii terenului) – Tabel A.6 – m/s2
2 (R) GAMA I Clasa de importanta si de expunere la cutremur pentru
cladiri – Tabel 4.2
3 (R) Q Valoarea factorului de comportare – Cap.5.2.2 (beton) si
Cap. 6.1.2 (metal)
4 (R) BETA 0 Factorul de amplificare dinamica maxima a acceleratiei
terenului de catre structura – Fig.3.3, 3.4:
=3.0 – surse crustale in Banat
=2.75 – surse subcrustale (Vrancea)
5 (R) Tc Perioada de colt – Tabel A.6 – s
6 (R) CSM Coeficient seismic global minim impus de utilizator
M. 2e Optiuni de tiparire a rezultatelor
Se completeaza numai daca NMV>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) KTIPi Optiune de tiparire a rezultatelor (deplasari, eforturi si
reactiuni) in modul de vibratie i, i=1,NMV.
=0: se tiparesc deplasarile, eforturile si reactiunile rezultate
din modul i de vibratie.
=1: se tiparesc eforturile si reactiunile
=2: se tiparesc numai reactiunile
Manual WGIPSI-2006 - pag.8
M. 3 Date generale structura
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NB Numarul de bare al structurii
2 (I) NJ Numarul de noduri al structurii
3 (I) NRJ Numarul de noduri care au cel putin o deplasare blocata
4 (I) NEL Numarul de noduri care au cel putin un reazem elastic
5 (I) NBV Numarul de bare cu sectiune variabila
6 (I) MDIS Numarul de bare cu discontinuitati de transmitere a
eforturilor
7 (I) KGN Comutator pentru modul de citire a coordonatelor
nodurilor:
=0: se citesc coordonatele pentru fiecare nod
=1: se utilizeaza facilitatile de generare a coordonatelor
8 (R) E Modulul de elasticitate longitudinal - kg/cm2
9 (R) G Modulul de elasticitate transversal - kg/cm2
10 (R) CE Raportul Ecompresiune/Eincovoiere
M. 4a Coordonate noduri
Se completeaza numai daca TS 2 si KGN=0 (vezi M.3)
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NJi Indicele (numarul afectat) nodului
2 (R) Xi Coordonatele nodului “i” fata de sistemul de axe general
3 (R) Yi XGYGZG;
4 (R) Zi Unitati : cm
Obs.: a) nu se impune o secventa obligatorie celor NJ linii care descriu coordonatele.
b) valorile Zi au semnificatie numai pentru TS 5.
M. 4b Coordonate noduri - Generare
Se completeaza numai daca TS 2 si KGN=1 (vezi M.3)
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (R) X1 Coordonatele in sistemul general de axe XGYGZG ale
2 (R) Y1 primului nod dintr-un sir de noduri care urmeaza a fi
3 (R) Z1 generat - unitati: cm.
4 (R) X2 Coordonatele in sistemul general de axe XGYGZG ale
5 (R) Y2 ultimului nod din sirul de noduri care urmeaza a fi
6 (R) Z2 generat - unitati: cm.
7 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare:
Daca NBIS=0
8 (I) N1 Indicele primului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
9 (I) N2 Indicele ultimului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera: N2=N1
10 (I) NPN Pasul cu care se vor genera indicii nodurilor din sirul
[N1,N2]. Pentru valoare nula programul considera:
NPN=1.
Daca NBIS>0
8 ...(I) LNi Indicilor a NBIS noduri pentru care urmeaza a fi generate
coordonatele, prin interpolare lineara, intre (X1,Y1,Z1) si
(X2,Y2,Z2).
Manual WGIPSI-2006 - pag.9
Obs.: a) pentru TS=2, 3 sau 4, pentru Z1 si Z2 se vor introduce valori nule.
b) NBIS=0
- linia descrie un singur nod daca: N2=NPN=0.
- linia determina generarea indicilor si coordonatelor nodurilor sirului [N1,N2] prin
interpolare liniara intre nodurile de capat ale sirului:
nod N1, coord.: (X1,Y1,Z1)
nod N1+1xNPN, coord.: (X1+1x(X2-X1)/(N2-N1)/NPN, etc.)
nod N1+2xNPN, coord.: (X1+2x(X2-X1)/(N2-N1)/NPN, etc.)
nod N2, coord.: (X2,Y2,Z2)
c) NBIS>0
- linia determina generarea indicilor si coordonatelor nodurilor sirului LNi astfel:
nod LN1, coord.: (X1,Y1,Z1)
nod LNi, coord.: (X1+(i-1)x(X2-X1)/(NBIS-1), etc.)
nod LNNBIS, coord.: (X2,Y2,Z2)
- linia descrie un singur nod daca NBIS=1
d) cele doua moduri de generare (NBIS=0 si NBIS>0) pot aparea concomitent la
introducerea coordonatelor.
Manual WGIPSI-2006 - pag.10
M. 5a Bare cu sectiunea variabila
Se completeaza numai daca NBV>0 si TS=1; 3; 4; 6.
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) JL Indicele unui nod din planul YlZl al sectiunii transversale
(vezi Fig.5.2); variabila are semnificatie numai pentru
TS=6
2 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
3 (I) NS Numarul sectiunilor caracteristice ale barei cu sectiune
variabila (NS 10) - unitati: cm.
4 (R) XSi Abscisele sectiunilor caracteristice, i=1, NS, raportate la
capatul JJ al barei - unitati: cm.
5, 6 ...(R) Bi,Hi Dimensiunile sectiunilor transversale caracteristice
corespunzind laturii paralele cu Zl, respectiv Yl (XlYlZl
fiind sistemul local). Valorile se introduc alternat: B1, H1,
B2, H2..., i=1,NS - unitati: cm.
Daca NBIS=0 si TS=1
7 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un sir care urmeaza a fi generat.
8 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1
9 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1
Daca NBIS=0 si TS>1
7 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un sir care urmeaza a fi generat.
8 (I) JJ1 Indice conexiune bara NB1.
9 (I) JK1 Indice conexiune bara NB1.
10 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1
11 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul [NB1,
NB2]. Pentru valoare nula programul considera : NBP=1.
12 (I) NCP Pasul cu care se vor genera conexiunile barelor din sirul
[NB1, Nb2]. Pentru valoare nula programul considera :
NCP=1.
Daca NBIS>0 si TS=1:
7... (I) LBi Lista indicilor barelor, i=1,NBIS.
Daca NBIS>0 si TS>1:
7... (I) LBi Lista continind indicele barei (IBi) si conexiunile (JJi, JKi).
Valorile IBi, JJi si JKi se vor introduce alternat pentru i=1,
NBIS.
Obs.:
a) Daca NBIS=0 si TS=1
- linia descrie o singura bara daca: NB2=NBP=0.
- linia determina generarea indicilor barelor sirului [NB1,NB2] si a conexiunilor lor
astfel:
bara NB1+(j-1)xNBP, conexiuni: (NB1+(j-1)xNBP, NB1+(j-1)xNBP+1),
j=1,(NB2-NB1)/NBP+1.
b) Daca NBIS=0 si TS=1
- linia descrie o singura bara daca: NB2=NBP=NCP=0.
- linia determina generarea indicilor barelor sirului [NB1,NB2] astfel:
Manual WGIPSI-2006 - pag.11
bara NB1+(j-1)xNBP, conexiuni: (JJ1+(j-1)xNCP, JK1+(j-1)xNCP),
j=1,(NB2-NB1)/NBP+1.
- lista poate fi continuata pe linii avind cite 16 cimpuri de cite 5 coloane pina la
epuizarea numarului de noduri.
c)- listele XS, B, H si valorile NB1, JJ1,JK1, NB2, NBP, NCP sau lista LB se introduc
fara a lasa spatii intre ele sau a se trece la o noua linie. Fiecare linie va contine 16 valori si
se vor completa atitea linii cite sunt necesare pentru pentru descrierea celor NS sectiuni ale
barei si generarea sirului [NB1, NB2], sau citirea celor NBIS bare identice.
yPR
YG
XG
ZG
X
Z
Zr
Yl
YrXl Xr
P
zPRxPR
jj
jk
Figura 5.2 Sistemul de axe locale pentru bara de cadru spatial.
Obtinerea sistemului de axe local se efectueaza de catre program in urmatoarele etape:
a) Sistemul de axe general este translatat din pozitia sa initiala in capatul “jj” al barei
, in pozitia XGYGZG.
b) Sistemul XGYGZG este rotit in jurul axei YG, cu unghiul , pina cind axa XG
coincide cu proiectia in plan orizontal a axei barei ajungindu-se la sistemul
intermediar X YGZ .
c) Sistemul X YGZ este rotit in jurul axei Z , cu unghiul , pina cind axa X
coincide cu axa longitudinala a barei ajungindu-se la sistemul XlYlZ . Daca axele
Yl si Z coincid cu axele principale de inertie ale sectiunii transversale acest sistem
este sistemul local al barei.
d) Sistemul XlYlZ este rotit in jurul axei Xl, cu unghiul , pina cind axele Yl si Z
coincid cu axele principale ale sectiunii transversale ajungindu-se la sistemul
XlYrZr. Unghiul este definit cu ajutorul unui punct P situat oriunde in planul
principal XlYr. Coordonatele acestui punct (zPR, yPR, zPR) sunt referite la sistemul
general.
Manual WGIPSI-2006 - pag.12
M. 5b Bare cu sectiunea constanta
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (R) AX Aria neta a sectiunii transversale - unitati cm2
2 (R) IX Moment de inertie la torsiune - umitati cm4
3 (R) IY Moment de inertie axial in raport cu axa Ylr - unitati cm4
4 (R) IZ Moment de inertie axial in raport cu axa Zlr - unitati cm4
5 (I) JL Indicele unui nod din planul YlZl al sectiunii transversale
(vezi Fig.5.2); variabila are semnificatie numai pentru
TS=6
6 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
Daca NBIS=0 si TS=1
7 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un sir care urmeaza a fi generat.
8 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1
9 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1
Daca NBIS=0 si TS>1
7 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un sir care urmeaza a fi generat
8 (I) JJ1 Indice conexiune bara NB1
9 (I) JK1 Indice conexiune bara NB1
10 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1
11 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul [NB1,
NB2]. Pentru valoare nula programul considera : NBP=1.
12 (I) NCP Pasul cu care se vor genera conexiunile barelor din sirul
[NB1, Nb2]. Pentru valoare nula programul considera :
NCP=1.
Daca NBIS>0 si TS=1:
7... (I) LBi Lista indicilor barelor, i=1,NBIS
Daca NBIS>0 si TS>1:
7... (I) LBi Lista continind indicele barei (IBi) si conexiunile (JJi, JKi).
Valorile IBi, JJi si JKi se vor introduce alternat pentru i=1,
NBIS.
Obs.:
a) Daca NBIS=0 si TS=1
- linia descrie o singura bara daca: NB2=NBP=NCP=0.
- linia determina generarea indicilor barelor sirului [NB1,NB2] astfel:
bara NB1+(j-1)xNBP, conexiuni: (JJ1+(j-1)xNCP, JK1+(j-1)xNCP),
j=1,(NB2-NB1)/NBP+1.
b) Lista LBi poate fi continuata pe linii avind cite 16 cimpuri de cite 5 coloane pina la
epuizarea numarului de noduri.
c) -valorile completate pentru variabilele AX, IX, IY si IZ au, in functie de TS,
urmatoarele semnificatii:
Manual WGIPSI-2006 - pag.13
TS AX IX IY IZ
1 L IZ
2 AX
3 AX IZ
4 IX IY
5 AX
6 AX IX IY IZ
d)- machetele M.5a si M.5b pot fi folosite concomitent pentru descrierea caracteristicilor
si conexiunilor barelor.
M.6 Bare cu discontinuitati
Se completeaza numai daca MDIS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBi Indicele barei
2 (I) NNi Indicele nodului de conexiune in care bara NBi prezinta
discontinuitate de transmitere a efortului
3 (I)
4 (I)
5 (I)
6 (I)
7 (I)
8 (I)
Nx
Ty
Tz
Mx
My
Mz
Tipul de efort interior.
Obs.: a) pentru fiecare tip de efort interior este rezervat cite un cimp. In cimpul respectiv, cifra 0
indica imposibilitatea barei de a prelua respectivul efort interior (discontinuitate de
transmitere a efortului); cifra 1 existenta respectivului effort interior. Se admite orice
combinatie de tipuri de eforturi interioare nule.
b) discontinuitatea, sau orice combinatie de discontinuitati, poate aparea numai la unul din
capetele barei.
Manual WGIPSI-2006 - pag.14
M.7 Reazeme liniar elastice
Se complecteaza numai daca NEL>0.
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (R) SLX Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia XG
(translatie); unitati: tf/cm
2 (R) SLY Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia YG
(translatie); unitati: tf/cm
3 (R) SLZ Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia ZG
(translatie); unitati: tf/cm
4 (R) SCX Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia XG
(rotire in planul YGZG); unitati: tfm/rad
5 (R) SCY Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia YG
(rotire in planul XGZG); unitati: tfm/rad
6 (R) SCZ Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia ZG
(rotire in planul XGYG); unitati: tfm/rad
7 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
Daca NBIS=0
8 (I) N1 Indicele primului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
9 (I) N2 Indicele ultimului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : N2=N1
10 (I) NPN Pasul cu care se vor genera indicii nodurilor din sirul
[N1,N2]. Pentru valoare nula programul considera :
NPN=1.
Daca NBIS>0 :
8... (I) LNi Indicii nodurilor care au caracteristicile de rezemare
descrise, i=1,LNi.
Obs : a)-constantele de rezemare au numai valori pozitive
b)-reazemele elastice translationale preiau atit compresiuni cit si intinderi
c)-constantele de rezemare nu pot fi amplasate pe directii blocate
Manual WGIPSI-2006 - pag.15
M.8 Noduri cu deplasari blocate
Se complecteaza numai daca NJB>0.
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I)
2 (I)
3 (I)
4 (I)
5 (I)
6 (I)
RL1
RL2
RL3
RL4
RL5
RL6
Codificator numeric al gradului de libertate j, in sistemul
de axe XGYGZG, j=1,6.
RLj=0: deplasarea j a nodului este libera.
RLj=1: deplasarea j a nodului este blocata.
7 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
Daca NBIS=0
8 (I) N1 Indicele primului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
9 (I) N2 Indicele ultimului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : N2=N1
10 (I) NPN Pasul cu care se vor genera indicii nodurilor din sirul
[N1,N2]. Pentru valoare nula programul considera :
NPN=1.
Daca NBIS>0 :
8… (I) LNi Indicii nodurilor care au conditia de blocaj descrisa,
i=1,NBIS
Obs : -secventa codificatorilor RLj corespunde secventei gradelor de libertate din Tabel 1.
-pentru anumite tipuri de structuri exista grade de libertate nesemnificative ; tabelul
urmator arata poztiile active si semnificatiile codificatorului:
TS DX
col.1
DY
col.2
DZ
col.3
RX
col.4
RY
col.5
RZ
col.6
1 (1) y (2) z
2 (1) x (2) y
3 (1) x (2) y (3) z
4 (1) z (2) x (3) y
5 (1) x (2) y (3) z
6 (1) x (2) y (3) z (4) x (5) y (6) z
M.9 Noduri si bare incarcate
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NJI Numarul de noduri incarcate cu forte generalizate
concentrate in ipoteza curenta
2 (I) NBI Numarul de bare incarcate in ipoteza curenta
3 (I) NBS Numarul de bare incarcate cu forte concentrate si/sau
uniform distribuite pe toata lungimea barei. NBS este
inclus in NBI; pentru aceste NBS bare, reactiunile de
blocaj sunt calculate in program, pentru restul de bare
(NBI-NBS) se vor introduce reactiunile
4 (C) CMT Comentariu pentru identificarea ipotezei. Sirul de
caractere reprezentind comentariul este incadrat de
apostrofuri - max. 20 de caractere
Manual WGIPSI-2006 - pag.16
M.10 Incarcari la noduri
Se complecteaza numai daca NJI>0.
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (R) FAX Forta concentrata pe directia XG; unitati: tf
2 (R) FAY Forta concentrata pe directia YG; unitati: tf
3 (R) FAZ Forta concentrata pe directia ZG; unitati: tf
4 (R) MAX Moment concentrat actionind in jurul axei XG; unitati:tfm
5 (R) MAY Moment concentrat actionind in jurul axei YG; unitati:tfm
6 (R) MAZ Moment concentrat actionind in jurul axei ZG; unitati:tfm
7 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
Daca NBIS=0
8 (I) N1 Indicele primului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
9 (I) N2 Indicele ultimului nod din sirul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : N2=N1
10 (I) NPN Pasul cu care se vor genera indicii nodurilor din sirul
[N1,N2]. Pentru valoare nula programul considera :
NPN=1.
Daca NBIS>0 :
8... (I) LNi Indicii nodurilor care au incarcarea descrisa, i=1,NBIS.
M.11a Incarcari pe bare (I5,F10.0,I5,12F5.0/(16F5.0))
Se complecteaza numai daca NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
2 (R) Q Intensitatea sarcinii uniform distribuite pe lungimea barei.
Unitati: tf/m
3 (I) NF Numarul de forte concentrate
4, 5... (R) Pi,XFi Intensitatea si abscisa fortei concentrate
Valorile se introduc alternat (P1,XF1,P2,XF2, ...,i=1,NF)
Complectarea valorilor poate continua pe linia urmatoare
pina la epuizarea celor NF valori.
Unitati: tf, cm.
Daca NBIS=0
6 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi generat
7 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi genrat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
8 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din sirul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1
Daca NBIS>0
6... (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS
Obs: a)- valorile NB1,NB2,NBP sau lista LB se introduc dupa lista P-XP respectind
machetarea de 5 coloane pentru fiecare data din linie.
b)- daca NF=0, deci lista P-XP este absenta, valorile NB1, NB2, NBP sau lista LB se
introduc in continuare dupa NF.
c)- pentru TS=1;3; fortele actioneaza in planul XlYl; pentru TS=4, in planul XlZl;
pentru TS=6, in planul XlYlr.
Manual WGIPSI-2006 - pag.17
M.11b TS=1; Reactiuni la capetele barei
Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor umatoare
2 (R) RFYj
3 (R) RMZj Reactiunile barei cu capete blocate
4 (R) RFYk Unitati : tf , tfm
5 (R) RMZk
Daca NBIS=0
6 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi
generat.
7 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
8 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1.
Daca NBIS>0
6 (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS.
M.11c TS=2; Reactiuni la capetele barei
Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
2 (R) RFXj
3 (R) RFYj Reactiunile barei cu capete blocate
4 (R) RFXk Unitati : tf
5 (R) RFYk
Daca NBIS=0
6 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi
generat.
7 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
8 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1.
Daca NBIS>0
6... (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS.
Manual WGIPSI-2006 - pag.18
M.11d TS=3; Reactiuni la capetele barei
Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
2 (R) RFXj
3 (R) RFYj
4 (R) RMZj Reactiunile barei cu capete blocate
5 (R) RFXk Unitati: tf, tfm
6 (R) RFYk
7 (R) RMZk
Daca NBIS=0
8 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi
generat.
9 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
10 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1.
Daca NBIS>0
8... (I) LBi Indicilor barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS.
M.11e TS=4; Reactiuni la capetele barei (I5,6F10.0,3I5/(16I5))
Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
2 (R) RMXj
3 (R) RMYj
4 (R) RFZj Reactiunile barei cu capete blocate
5 (R) RMXk Unitati: tf, tfm
6 (R) RMYk
7 (R) RFZk
Daca NBIS=0
8 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi
generat.
9 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
10 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1.
Daca NBIS>0
8... (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS.
Manual WGIPSI-2006 - pag.19
M.11f TS=5; Reactiuni la capetele barei
Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
2 (R) RFXj
3 (R) RFYj
4 (R) RFZj Reactiunile barei cu capete blocate
5 (R) RFXk Unitati: tf
6 (R) RFYk
7 (R) RFZk
Daca NBIS=0
8 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi
generat.
9 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
10 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1.
Daca NBIS>0
8... (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS.
M.11g TS=6; Reactiuni la capetele barei
Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare
2 (R) RFXj
3 (R) RFYj
4 (R) RFZj
5 (R) RMXj
6 (R) RMYj
7 (R) RMZj Reactiunile barei cu capete blocate
8 (R) RFXk Unitati: tf, tfm
9 (R) RFYk
10 (R) RFZk
11 (R) RMXk
12 (R) RMYk
13 (R) RMZk
Daca NBIS=0
14 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi
generat.
15 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.
Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.
16 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul
[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :
NBP=1.
Daca NBIS>0
14... (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior
identica, i=1,NBIS
Manual WGIPSI-2006 - pag.20
M.12 Multiplicatori ai ipotezelor
Se complecteaza numai daca NCO>0
Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie
1...(R) CCij Multiplicatorul ipotezei j in cadrul combinatiei i.
Pe fiecare linie de machetarea M.12 se vor complecta
multiplicatorii pentru toate NIPT ipotezele de incarcare
statica (NIP), seismica (NMV) si media patrata a primelor
NMMP (+1) moduri de vibratie, j=1,NIPT, in ordinea
introducerii lor in setul de date.
Atentie: NIPT=NIP+NMV+1.
Linia (liniile) de tip M.12 se vor repeta de NCO ori,
i=1,NCO.
Manual WGIPSI-2006 - pag.21
6 Date tehnice
Programul "WGIPSI" este alcatuit dintr-un lant de 3 proceduri, indeplinind urmatoarele
functii :
-WGIP1- citirea, verificarea si afisarea datelor de intrare (mentinute inFOR001.DAT).
- calculul matricilor elementare de rigiditate (mentinute in FOR002.DAT)
- determinarea conturului matricii de rigiditate a structurii; semnalarea termenilor
diagonali nuli (absenta rigiditatii structurii pentru un anumit grad de libertate).
-WGIP2- calculul matrii de rigiditate a structurii; eventual partitionare ei in blocuri in
vederea asamblarii si rezolvarii (FOR003.DAT, FOR004.DAT)
- rezolvarea simultana a sistemului de ecuatii pt. cei NIP+NGLD vectori de
incarcare (procedeu “skyline” pe blocuri); blocurile cu deplasari sunt retinute in
FOR004.DAT.
- analiza modala; calculul fortelor seismice conventionale conf. P-100/92.
- reordonarea blocurilor cu deplasari ale structurii (FOR004.DAT)
- WGIP3- calculul eforturilor la capete de bare si a reactiunilor pe fiecare ipoteza de
incarcare.
- calculul mediei patratice a eforturilor din primele 3 moduri de vibratie.
- afisarea rezultatelor (eforturi si deplasari).
- calculul eforturilor din combinatiile de ipoteze statice.
- crearea optionala a fisierului binar (neformatat) "NUME.PST" continind
eforturile la capetele barelor rezultate din combinatii (NUME fiind numele
fisierului de date de intrare -max. 8 caractere alfanumerice-, iar .PST fiind
extensia acordata automat de program). Acest fisier poate fi folosit pentru
postprocesari.
Fisierul pentru postprocesari, NUME.PST, are urmatoarea structura:
- prima inregistrare: 1) identificarea lucrarii (continutul liniei M.1 - C*80)
- a doua inregistrare: 1) indicatorul tipului de structura (I)
2) numarul de eforturi la ambele capete ale barei, NE2 - (I)
3) numarul de combinatii, NCO - (I)
4) numarul total de bare al structurii, NTB - (I)
- celelalte NTB inregistrari: 1) indicele barei (I)
2) indicele conexiunii “jj” (I)
3) indicele conexiunii “jk” (I)
4) eforturile la ambele capete ale bare pentru toate combinatiile
de incarcari (R): ((E(i,j),i=1,NCO),j=1,NE2)
Dimensiunile structurii care poate fi calculata este in functie de memoria RAM a
calculatorului pe care este instalat programul si de spatiul disponibil pe hard disc.
Manual WGIPSI-2006 - pag.22
7 Verificari de date efectuate in program
Pentru diversele categorii de date programul efectueaza urmatoarele verificari :
Coordonate noduri (M.4a, M.4b) :
- incadrarea indicilor nodurilor citite / generate in limitele multimii nodurilor structurii;
- egalitatea sumelor de noduri citite / generate cu numarul de noduri al structurii.
Date privind barele (M.5a,M.5b) :
- incadrarea indicilor barelor si conexiunilor acestora in limitele multimii nodurilor si
barelor structurii;
- egalitate sumelor de bare generate (citite) cu numarul de bare al structurii;
- lungimea barei : eroare daca lungimea barei < 1.00 cm ; avertisment daca lungimea
barei > 4000.00 cm;
- necoliniaritatea capetelor barei cu nodul auxiliar care defineste axele principale;
Reazeme elastice (M.7) :
- incadrarea indicilor nodurilor generate (citite) in limitele multimii nodurilor structurii;
- egalitatea sumelor de noduri generate (citite) cu numarul de noduri al structurii;
Noduri de reazem (M.8) :
- nodurile in care nu conecteaza nici o bara (nodurile auxiliare de definire a axelor
locale ale barelor) sunt blocate automat;
Incarcari la noduri (M.10) :
- incadrarea indicilor nodurilor generate (citite) in limitele multimii nodurilor structurii
- egalitatea sumelor de noduri generate (citite) cu numarul de noduri incarcate declarate.
Incarcari pe bare (M.11a ÷ M.11g) :
- incadrarea indicilor barelor incarcate declarate in limitele multimii barelor structurii
- egalitatea sumelor de bare generate (citite) cu numarul total de bare incarcate declarat.
Manual WGIPSI-2006 - pag.23
8. Introducere/Modificare date
In etapa de introducere/modificre date, se creaza o serie de fisiere cu NUME introdus de
utilizator si urmatoarele extensii:
NUME.GIP - fisier final generat pentru etapa de calcul,
NUME.DES - fisier cu date geometrice( tipul structurii, noduri si bare),
NUME.E01 - proprietati sectiuni bare,
NUME.RLE - noduri - reazeme liniar elastice,
NUME.RBL - noduri cu deplasari blocate,
NUME.BDI - bare cu discontinuitati,
NUME.IPO - ipoteza, nr. noduri incarcate, nr. bare incarcate, nr. bare incarcate cu actiuni
concentrate si/sau uniform distribuite pe toata lungimea barei,
NUME.COB - multiplicatorii ipotezelor de incarcare in cadrul combinatiei,
NUME.GR1 - nr.moduri de vibratie, nr. grade de libertate, incarcari sarcini gravitationale,
NUME.D 1..(D 2)- noduri incarcate in ipoteza "1", "2",etc,
NUME.F 1..(F 2) - bare incarcate cu actiuni concentrate si/sau uniform distribuite,
NUME.B 1..(B 2)- reactiuni la capetele barelor incarcate.
Aceste fisiere raman pe disc, in directorul de lucru pina la urmatoarea actualizare date sau
pina decide utilizatorul stergerea lor. Numai fisierul cu extensia “GIP” merita a fi retinut, atit
pentru calculul efectiv cit si pentru etapa “Modificare date”, caz in care se fragmenteaza fisierul
NUME.GIP in fisierele mai sus enumerate.
Etapele ”Tiparire fereastra activa”, “Salvare fereastra activa”, realizeaza tiparirea sau
salvarea in fisier .BMP numai a ferestrei grafice(Geometrie: noduri,bare, Sarcini gravitationale).