تایپیک آموزشی برنامه STAAD.PRO

[حمید فلاح منش]

سلام
مهندس پناهی عزیز مطمئن باشید که این آموزش شما علاقه مندان خودشو داره وپیدا هم میکنه
بنده به شخصه مشتاقم تا این آموزش ادامه دار باشه
بسیار ممنونم از شما اگر این کارو بکنید و ادامه بدید

[mehdipanahi]

سلام
این سوال را با برنامه استد تکمیل میکنم.
ادامه:
برنامه staad را اجرا نمایید.یک پروژه جدید ایجاد نمایید. مراحل روی شکل زیر مشخص است.در پنجره New چون سازه ما دوبعدی است گزینه Plane را انتخاب میکنیم. در پنجره بعدی نیز حالت پیشفرض را قبول میکنیم چون ما میخواهیم مختصات نقاط را دستی وارد کنیم.این پنجره برای تنظیمات خطوط شبکه می باشد. در این پنجره حالتهای مختلفی وجود دارد که کاربر متناسب با پروژه خود باید آنها را انتخاب کند. مثلا با گزینه Open Structure Wizard می توانیم ویزاردی را جهت خطوط ایجاد خطوط شبکه ایجاد نماییم. این ویزارد مانند برنامه ایتبس کار را راحت میکند.


بعد از مرحله بالا و کلیک روی دکمه Finish برنامه یک پروژه جدید ایجاد می نماید و نمای برنامه به بصورت زیر دیده می شود. در این صفحه پنجره Snap Node/Beam را میبندیم تا خطوط شبکه پیشفرض نیز مخفی شود.


حال در این مرحله باید مختصات نقاط را محاسبه کرده و به برنامه بدهیم. چون سازه ما قوسی است ما باید ابتدا معادله قوس را بدست بیاوریم و از این معادله استفاده نماییم. در این برنامه امکان ترسیم تیرهای قوسی وجود دارد و این یک برتری Staad نسبت به برنامه ای مانند ایتبس می باشد. اما ما در اینجا از این قابلیت استفاده نمیکنیم بلکه قوس را با چند خط مستقیم تقریب میزنیم(همان کاری که در برنامه ایتبس برای ترسیم منحنی ها استفاده می کنیم) و سپس مختصات این نقاط را به برنامه معرفی میکنیم. این مرحله ارتباطی با برنامه staad ندارد و حالت عمومی دارد. اما مرحله کار بدین گونه است که ما ابتدا معادله قوس را بدست می آوریم و سپس با استفاده از این معادله، مختصات نقاط مختلف را بدست می آوریم و از اتصال این نقاط منحنی را تقریب می زنیم. ما در اینجا قوس را با یک منحنی درجه 2 تقریب می نماییم. ما برای این قوس سه نقطه 1 و 2 و 3 را داریم که بترتیب نقاط ابتدایی و میانی و انتهایی قوس می باشد. مختصات این سه نقطه را نیز داریم. ادامه کار روی شکل کاملا مشخص می باشد.

حال ما این قوس را به 16 قسمت تقسیم میکنیم و مختصات آنها را با کمک برنامه اکسل محاسبه میکنیم. مراحل کار روی برنامه اکسل مشخص می باشد. فقط دقت شود ما مرکز مختصات را گره پایینی و سمت چپ شکل اصلی را مشخص می کنیم که در این حالت باید در فرمول اکسل، طول را با عدد 7 (طول ستون) جمع نماییم. چون سازه ما دو بعدی است مختصات Z را نیز همگی برابر صفر وارد میکنیم. در نهایت باید به مقادیر روی شکل زیر برسیم.



ادامه دارد............

[mehdipanahi]

حال نقاط را در برنامه اکسل انتخاب کرده و در حافظه کلیپبورد کپی میکنیم(مانند شکل زیر)


حال به برنامه Staad برگشته و در پنجره سمت راست در جایی که در شکل زیر نشان داده شده است کلیک چپ میکنیم تا کل سطر انتخاب شود. با این کار سطر به رنگ تیره مشخص می شود.


حال مجددا در نقطه ی قبلی کلیک راست میکنیم و از پنجره پاپ آپ باز شده گزینه Paste را انتخاب میکنیم.


با اینکار پنجره جدیدی باز می شود که در این پنجره باید تنظیمات مربوط به چگونگی کپی مختصات در برنامه Staad باید تنظیم شود. مقادیر پیشفرض مناسب هستند و در این پنجره روی Ok کلیلک می کنیم.


به جای مرحله بالا به صورت دستی نیز می توانیم مختصات نقاط را به صورت تک تک وارد نماییم که کمی وقت گیر می باشد.

بعد از انتخاب OK در پنجره قبلی برنامه نقاط شبکه را ترسیم میکند. همانطور که ملاحظه میکنید پنجره Node-... فعال می باشد. با فعال بودن این پنجره برخی از آیکن ها از جمله آیکن های رفتن به نماهای مختلف غیر فعال می باشد.


حال پنجره ای که نمای نقاط در آن است کلیک میکنیم تا فعال شود. با فعال شدن این پنجره آیکن های انتخاب نماهای مختلف فعال می شود. حال روی دکمه View From + Z کلیک میکنیم تا به نمای روبرو برویم.


در نهایت باید نمای روبرو نقاط ترسیم شده را ببینیم که باید به شکل زیر برسیم.


تا اینجا ما نقاط شبکه را ترسیم کرده ایم. در مرحله بعدی ما با استفاده از این نقاط، تیرها را بین این نقاط ترسیم میکنیم تا شکل سازه اصلی بدست آید.

ادامه دارد .................

[mehdipanahi]

حال نوبت به ترسیم تیرها می رسد.برای این منظور چندین روش وجود دارد. یکی این می باشد که در پنجره Beam - ... شماره گره نقاط ابتدا و انتهای خطوط تیر را به نرم افزار بدهیم. روش دیگر اینکه از گزینه ترسیم تیر در منوی Geometry و زیر گزینه Add Beam و گزینه Add Beam from Point to Point استفاده کنیم. دراین حالت نیز به محض ترسیم تیر، در پنجره Beam - ... شماره گره ها ثبت می شود. بنده در این مثال از روش مستقیم استفاده میکنم و شماره گره ابتدایی و انتهایی را به نرم افزار میدهم. درنهایت باید به شکل زیر برسیم.


برای دیدن شماره گره ها نیز می توانید از گزینه Scale استفاده نمایید.


یکی از خوبی های برنامه Staad در این می باشد که دارای ذخیره خودکار مانند اتوکد می باشد و هر چند دقیقه که قابل تنظیم می باشد، برنامه عملیات را ذخیره می کند. در این حالت در اثنای کار پیغامی به کاربر می دهد و تقاضای تایید ذخیره را میکند. بهتر است به این پیغام جواب مثبت داده شود تا ذخیر گردد. البته بهتر است خود کاربر نیز هرچند دقیقه عملیات را ذخیر نماید.

ما تا این مرحله هندسه مدل را ترسیم کرده ایم.

حال در این ادامه باید نوع مقطع را به المانهای سازه اختصاص دهیم. اصولا تعریف و اختصاص در برنامه Staad بسیار راحت می باشد.در اکثر حالات تعریف و اختصاص را می توان همزمان اعمال کرد.
برای تعریف مقطع مسیر زیر را انتخاب می نماییم.


در پنجره باز شده برای تعریف مقطع مانند شکل زیر عمل می نماییم.(تمام مراحل روی شکل شماره گذاری شده اند). اگر ما بخواهیم چند مقطع تعریف کنیم، پس از وارد کردن مشخصات هر مقطع بر روی دکمه Add کلیک میکنیم. چون ما در اینجا یک مقطع برای کل سازه داریم لذا یکبار روی دکمه Add کلیک کرده و در انتها پنجره را می بندیم.


ملاحظه می شود در پنجره Whole Structure مقطع جدید اضافه شده است. حال این مقطع را به حالت انتخاب در آورده و به کل سازه اختصاص می دهیم. اختصاص مقطع در روی شکل مشخص است.


با زدن دکمه Assign برنامه پیغامی می دهد مبنی براینکه آیا این مقطع را به هرآنچه در نما مشاهده می شود می خواهید اختصاص بدهید یا خیر که Yes را انتخاب می کنیم.


در نهایت پس از اختصاص مقطع به کل اعضای سازه باید شکل زیر را ببینیم.


با کلیک بر دکمه 3D Rendered View می توان حالت سه بعدی مقطع را به صورت واقعی تر ملاحظه کرد.

مرحله اختصاص مقطع به پایان رسید.

ادمه دارد.........

[mehdipanahi]

حال نوبت به اختصاص تکیه گاه ها می رسد. البته ذکر این نکته ضروریست که ما مشخصات مصالح مصرفی را تغییر ندادیم و مقادیر پیشفرض را می پذیریم.
همانطور که در شکل زیر ملاحظه میکنیم تکیه گاههای سازه از نوع مفصلی می باشد و لذا باید در نرم افزار باید نوع تکیه گاه را تعریف و سپس به سازه اختصاص دهیم.


برای تعریف تکیه گاه از منوی Command و مانند تصویر زیر عمل میکینم.


در پنجره باز شده از زبانه Pinned را انتخاب و دکمه Add را می زنیم تا این نوع تکیه گاه به پنجره Supports - Whole Structure اضافه گردد .


حال در پنجره Supports - Whole Structure تکیه گاه جدید را به صورت انتخاب شده در آورده و از مانند تصویر زیر دکمه را انتخاب میکنیم. در نهایت روی سازه اصلی و در جای مورد نظر کلیک میکنیم تا تکیه گاه به سازه اختصاص یابد.

تمام مراحل اشاره شده از ابتدای مثال تا اینجا جزء ساخت هندسه مدل و به اصطلاح Modelling می باشد.
کل مراحل آنالیز در برنامه بصورت زیر می باشد:
1- Modelling
2- Loading
3- Analyzing
4- Reading Result
پس ما تا اینجا مرحله مدل کردن سازه که اصلی ترین بخش می باشد را به اتمام رساندیم.

[siamak_meybodi]

سلام.خسته نباشید جناب مهندس پناهی.ما جزو پا منبری های جنابعالی هستیم.

[mehdipanahi]

حال نوبت به بارگذاری سازه می رسد. در صورت سوال مقدار بار P خاسته شده است به گونه ای که تغییر مکان افقی سازه در نقطه مورد نظر صفر گردد. همانطور که در حل مسئله توضیح داده شد نیاز به بار واحد نیز داریم. برای این سازه بار گسترده به شدت 3.5 تن بر متر و همچنین دو بار واحد یکی در جهت مثبت ایکس و دیگری منفی ایکس تعریف می کنیم. برای تعریف بار گسترده از منوی Command و گزینه Loading و زیر گزینه Primary Load… استفاده می کنیم.از این گزینه برای تعریف حالت بار استفاده می کنیم.فقط دقت شود که دو حالت بار تعریف می کنیم. یکی برای بار گسترده و دیگری برای بارهای متمرکز. مراحل در تصاویر زیر کاملا مشخص می باشد.



ملاحظه شد که در مرحله قبل دو حالت بار تعریف کردیم. حال باید مقادیر بار را به حالت بارها تعریف و اختصاص دهیم.برای این منظور از دستور Load Commands استفاده می کنیم. فقط دقت شود برای اختصاص هر مقدار بار باید حالت بار مورد نظر در حالت انتخاب قرار داشته باشد.در شکل های زیر بار گسترده 3.5 تن بر متر به حالت بار اول اختصاص می یابد.



در شکل های زیر نیز دو بار واحد تعریف و به حالت بار دوم اختصاص می یابد.


درنهایت پنجره Load باید به صورت زیر درآید.


حال نوبت به اختصاص این مقادیر بارهای تعریفی به سازه می رسد.ابتدا بار گسترده را اختصاص می دهیم.در این حالت ابتدا بار گسترده را از پنجره سمت چپ برنامه به حالت انتخاب درآورده و مانند تصویر زیر عمل می کنیم.بعد از زدن دکمه Assign باید تیرهایی که این بار گسترده به آن اختصاص یابد انتخاب می کنیم.


پس از اختصاص بار گسترده باید سازه و پنجره سمت راست به صورت زیر درآید:


حال بارهای واحد را مانند شکل زیر به سازه اختصاص می دهیم. برای این منظور ابتدا بار واحد مثبت را به گره سمت چپ سازه و بار منفی را به گره سمت راست سازه اختصاص می دهیم.


بعداز اختصاص بار متمرکز واحد ممکن است طول بارها بسیار بلند دیده شود. برای بهتر دیدن بار متمرکز می توان مقیاس را کمی کوچکتر کرد تا بار متمرکز بهتر دیده شود.


مرحله بارگذاری سازه نیز به پایان رسید.
سوالی بود در خدمتم.

ادامه دارد...............

[mehdipanahi]

حال نوبت به تعیین پارامترهای آنالیز سازه می رسد. در این مثال انجام آنالیز ساده کفایت می کند و نیازی به سایر آنالیزها وجود ندارد لذا گزینه Perform Analysis... را انتخاب میکنیم و در پنجره باز شده چون نمی خواهیم مستقیما نتایج آنالیز را ببینیم گزینه No Print را انتخاب کرده و Ok می کنیم.


حال نوبت به انجام آنالیز می رسد. برای انجام آنالیز از منوی Analyze و گزینه Run Analysis... استفاده می کنیم. بعد از زدن این گزینه پنجره ای باز شده و مراحل انجام آنالیز را نمایش می دهد. در نهایت مانند شکل زیر گزینه دوم را انتخاب کرده و دکمه Done را جهت نمایش نتایج می زنیم.


با زدن دکمه Done پنجره زیر نمایش داده می شود که کاربر باید حالات باری که نیاز دارد تا نتایج آنالیز نمایش دهد انتخاب کند. ما هر دو حالت بار را به لیست اضافه می کنیم.


پس از Ok کردن پنجره، سازه اصلی به همراه تغییر شکل آن نمایش داده می شود. مانند شکل زیر:


همانطور که ملاحظه می شود منحنی تغییر شکل رسم شده سازه به درستی نمایش داده نمی شود. علت این است که مقیاس تغییر مکان ترسیمی دارای مقیاس کوچکی است. برای تنظیم مقیاس نمایش از پنجره زیر کمک بگیرید و در نهایت عدد مناسب را وارد کرده و OK کنید. منحنی تغییر مکان سازه با مقیاس بزرگتری نمایش داده می شود. این تغییر مکان ، تغییر مکان حالت بار انتخاب شده برای گره موردنظر از پنجره سمت راستی می باشد.


در حین کار با نرم افزار، مدل هر از گاهی ذخیره گردد هرچند که ذخیره اتوماتیک برنامه هشدار ذخیره شدن را می دهد.

[mehdipanahi]

سلام
حال نوبت به حل اصلی مسئله می رسد. در صورت سوال قید شده بود که به ازای چه بار P مقدار تغییرمکان گره مورد نظر برابر صفر می شود. در توضیح حل این مسئله نیز اشاره شده که ما تغییرشکلهای ناشی از بار گشترده و بار واحد برای گره مورد نظر را بدست آورده و چون سازه در محدوده ی خطی است می شود گفت که تحت بار گسترده مثلا X واحد جابه جایی داریم و تحت بار واحد Y واحد جابه جایی. حال از تقسیم مقدار X به Y مقدار بار P بدست می آید. ما در اینجا این بار P را از نتایج آنالیز سازه برداشت می کنیم. حال حل نرم افزاری به این گونه می باشد:
در پست های قبلی شماره گره مورد نظر ما برای اینکه برابر صفر باشد به ترتیب شماره 2 و 17 می باشد. حال از پنجره Node Displacements - .... روی گره شماره 2 کلیک می کنیم تا به حالت انتخاب درآید. با اینکار گره شماره 2 روی سازه به رنگ قرمز مشخص می شود. این بدان معناست که این گره انتخاب شده است. حال به یاد داریم که Load Case1 را برای بار گسترده و Load Case 2 برای بار واحد تعریف کرده بودیم. حال مقادیر تغییرمکان افقی گره مورد نظر را برای هر دو Load Case یادداشت می کنیم که این مقادیر به ترتیب تغییر مکان افقی گره 2 تحت اثر بار گسترده و واحد می باشد. این مقدار برای بار گسترده برابر 18.204- میلی متر و برای بار واحد برابر 0.234 میلیمتر می باشد. مقدار منفی به ما می گوید که تغییر مکان افقی گره 2 در جهت منفی محور می باشد یعنی تغییرمکان به سمت چپ داده است. از تقسیم این دو مقادیر بر هم مقدار بار P بدست می آید یعنی برابر با P=18.204/.234=77.795
مراحل کار در شکل زیر نمایش داده شده است:


مسئله تا اینجا تمام می باشد. اما اگر دوستان علاقه مند مایل باشند که این مثال را با کنترل کردن مقدار بار P بدست آمده به پایان برسانیم که در آن نیز نکته هایی از نرم افزار را بیان خواهم کرد. اما به شرطه ها و شروطه ها. شرط از این قرار است که یکی از دوستان فایل ایتبس این مثال را آماده کند تا هم صحت نتایج دو نرم افزار Etabs و Staad را باهم بسنجیم و هم میزان علاقه مندی دوستان را وگرنه که مسئله تمام است.
موفق باشید.

[vazirieng]

سلام جناب مهندس پناهی. خدا قوت
ممنونم بابت زحمات و آموزش بسیار عالی شما. لطفا اگه مشکلی نیست مدلستزی و آنالیز و طراحی یک سوله قوسی و یک خرپا سه بعدی را همراه با کنترلهای مورد نیاز آموزش بدین یا جزوشو واسه دانلود بگذارید ممنون میشم.